一種流量傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于流體計(jì)量設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種流量傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的用于流體計(jì)量儀表中的流量傳感器，一般采用多磁極、單霍爾器件的流量傳感器。流經(jīng)流量傳感器的流體推動(dòng)帶磁環(huán)的葉輪旋轉(zhuǎn)，當(dāng)葉輪無論向哪個(gè)方向旋轉(zhuǎn)都會(huì)有流量信號(hào)輸出，因此，現(xiàn)有的流量傳感器存在以下不足:(I)無法判斷流體的流動(dòng)方向:通常單個(gè)霍爾傳感器，當(dāng)葉輪無論向哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)霍爾傳感器只能輸出一種流量信號(hào)。
[2]不能實(shí)現(xiàn)對(duì)流體雙向計(jì)量:無法判別流經(jīng)傳感器流體的流動(dòng)方向，導(dǎo)致無法進(jìn)行對(duì)流體雙向計(jì)量；(3)可靠性低，當(dāng)霍爾傳感器發(fā)生故障時(shí)流量傳感器停止計(jì)量；(4)抗干擾能力差:當(dāng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于葉輪發(fā)生抖動(dòng)，造成對(duì)傳感器的輸出信號(hào)占空比出現(xiàn)混亂。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種能廣泛用于流體計(jì)量儀表的具有可靠性強(qiáng)、能夠?qū)α黧w的方向進(jìn)行測量、能對(duì)流體進(jìn)行雙向計(jì)量、使用壽命長、能輸出理想信號(hào)的一種流量傳感器。
[0004]為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種流量傳感器，包括殼體，設(shè)置在所述殼體內(nèi)的一根管道和一個(gè)電源接口，設(shè)置在所述管道中的葉輪，設(shè)置在所述葉輪上的磁環(huán)，還包括設(shè)置在所述磁環(huán)的側(cè)面的第一霍爾傳感芯片和第二霍爾傳感芯片，所述兩個(gè)霍爾傳感芯片之間存在夾角，所述兩個(gè)霍爾傳感芯片分別與信號(hào)特征比較電路以及所述電源接口連接。
[0005]進(jìn)一步，所述第一霍爾傳感芯片、第二霍爾傳感芯片設(shè)置在所述磁環(huán)的徑向一側(cè)。
[0006]更進(jìn)一步，所述霍爾傳感芯片之間的夾角為90度。
[0007]進(jìn)一步，所述磁環(huán)由兩對(duì)異極相對(duì)的環(huán)形磁極構(gòu)成，在所述磁環(huán)上形成第一磁極交匯點(diǎn)和第二磁極交匯點(diǎn)兩處四磁極連接點(diǎn)，所述第一磁極交匯點(diǎn)和第二磁極交匯點(diǎn)沿同一直徑對(duì)稱分布在所述磁環(huán)上。
[0008]進(jìn)一步，還包括與所述第一霍爾傳感芯片連接的第一信號(hào)輸出端，與所述第二霍爾傳感芯片連接的第二信號(hào)輸出端；所述第一信號(hào)輸出端、第二信號(hào)輸出端連接所述信號(hào)特征比較電路。
[0009]進(jìn)一步，所述霍爾傳感芯片包括:依次連接的磁極感應(yīng)電橋、信號(hào)比較器、信號(hào)放大器、信號(hào)輸出電路，以及連接電源并對(duì)上述各部件供電的電源線路。
[0010]進(jìn)一步，還包括連接所述兩個(gè)霍爾傳感芯片的電路:
[0011]所述電源接口的正極分別連接所述第一霍爾傳感器芯片、第二霍爾傳感芯片的電源端；
[0012]所述電源接口的負(fù)極分別連接所述第一霍爾傳感器芯片、第二霍爾傳感芯片的接地端；
[0013]所述第一霍爾傳感器芯片的信號(hào)端連接所述第一信號(hào)輸出端，所述第二霍爾傳感芯片的信號(hào)端連接所述第二信號(hào)輸出端；
[0014]所述第一霍爾傳感器芯片的信號(hào)端通過第一上拉電阻Rl連接所述電源接口的正極，所述第二霍爾傳感芯片的信號(hào)端通過第二上拉電阻R2連接所述電源接口的正極。
[0015]進(jìn)一步，所述霍爾傳感芯片內(nèi)還設(shè)置有超低壓差穩(wěn)壓器，用于通過所述霍爾傳感芯片內(nèi)部的電源線路向所述磁極感應(yīng)電橋提供穩(wěn)定的電源。
[0016]本實(shí)用新型的效果有以下幾點(diǎn):
[0017]1.可以判別經(jīng)過流量傳感器的流體的流動(dòng)方向；
[0018]2.通過兩個(gè)霍爾傳感芯片輸出的信號(hào)的電平變化時(shí)序，可以對(duì)正反兩個(gè)方向流經(jīng)流體傳感器的流體的流量/流速進(jìn)行計(jì)量(雙向流量/流速計(jì)量);
[0019]3.通過兩個(gè)霍爾傳感芯片輸出信號(hào)頻率的值，可以直接計(jì)算出流經(jīng)流量傳感器的流體的流速；
[0020]4.通過兩個(gè)霍爾傳感芯片輸出信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)，可以直接計(jì)算出流經(jīng)流量傳感器的流體的流量；
[0021]5.通過綜合兩個(gè)霍爾傳感芯片輸出信號(hào)頻率的值和脈沖個(gè)數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)流量傳感器的高精度計(jì)量；
[0022]6.抗干擾能力強(qiáng)，可以防止葉輪來回?cái)[動(dòng)所造成的葉輪虛轉(zhuǎn)的干擾。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中所述流量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中所述流量傳感器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖3是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中所述霍爾傳感芯片的結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖4是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中所述流量傳感器的電路示意圖；
[0027]圖5是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中所述流量傳感器的磁環(huán)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)所輸出信號(hào)的相位圖；
[0028]圖6是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中所述流量傳感器的磁環(huán)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)所輸出信號(hào)的相位圖；
[0029]圖7是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中所述流量傳感器的磁環(huán)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)360°時(shí)所輸出信號(hào)的一個(gè)周期的相位圖；
[0030]圖中:1_葉輪，2-磁環(huán)，3-第一霍爾傳感芯片，4-第一■霍爾傳感芯片，5_電路，6-殼體，7-管道，8-電源接口，9-信號(hào)特征比較電路，10-磁極感應(yīng)電橋，11-信號(hào)比較器，12-信號(hào)放大器，13-信號(hào)輸出電路，14-第一磁極交匯點(diǎn)，15-第二磁極交匯點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0032]如圖1、2所不，一種流量傳感器，包括殼體6，置在殼體6內(nèi)的一根管道7和一個(gè)電源接口 8，設(shè)置在管道7中的葉輪1，設(shè)置在葉輪I上的磁環(huán)2，還包括設(shè)置在磁環(huán)2的徑向側(cè)面的第一霍爾傳感芯片3和第二霍爾傳感芯片4，在兩個(gè)霍爾傳感芯片之間存在夾角，霍爾傳感芯片通過電路5同信號(hào)特征比較電路9以及電源接口 8連接，其中兩個(gè)霍爾傳感芯片之間的夾角為90° (即第一霍爾傳感芯片3到磁環(huán)2的軸心連線和第二霍爾傳感芯片4到磁環(huán)2的軸心連線之間的夾角為90°，見圖4和圖7)，兩個(gè)霍爾傳感芯片之間的相對(duì)距離根據(jù)磁環(huán)2半徑所決定。
[0033]如圖1、4所示，葉輪I上設(shè)置有磁環(huán)2，兩者同軸，磁環(huán)2能夠隨著葉輪I 一起旋轉(zhuǎn)。磁環(huán)2由兩對(duì)異極相對(duì)的環(huán)形磁極疊加在一起構(gòu)成，在磁環(huán)2上形成兩處四磁極連接點(diǎn)，分別是第一磁極交匯點(diǎn)14和第二磁極交匯點(diǎn)15，第一磁極交匯點(diǎn)14和第二磁極交匯點(diǎn)15沿磁環(huán)2中的同一直徑對(duì)稱分布在磁環(huán)2上。
[0034]此外，如圖2所示，本實(shí)用新型所提供的流量傳感器還包括與第一霍爾傳感芯片3連接的第一信號(hào)輸出端HS③，與第二霍爾傳感芯片4連接的第二信號(hào)輸出端HS④；第一信號(hào)輸出端HS③、第二信號(hào)輸出端HS④連接信號(hào)特征比較電路9。
[0035]如圖3所示，本實(shí)用新型所提供的流量傳感器中的霍爾傳感芯片包括:依次連接的磁極感應(yīng)電橋10、信號(hào)比較器11、信號(hào)放大器12、信號(hào)輸出電路13，以及連接電源(也就是設(shè)置在流量傳感器上的電源接口 8)并對(duì)上述各部件供電的電源線路。還包括超低壓差穩(wěn)壓器(圖中未標(biāo)出)，用于通過霍爾傳感芯片內(nèi)部的電源線路向磁極感應(yīng)電橋10提供穩(wěn)定的電源，從而保證磁極感應(yīng)電橋10對(duì)葉輪I上的磁極信號(hào)的可靠采集。
[0036]如圖4所示，連接兩個(gè)霍爾傳感芯片的電路包括:
[0037]電源接口 8、第一霍爾傳感器芯片3、第二霍爾傳感芯片4、第一上拉電阻R1、第二上拉電阻R2、第一信號(hào)輸出端HS③、第二信號(hào)輸出端HS④；
[0038]其中，電源接口 8的正極分別連接第一霍爾傳感器芯片3、第二霍爾傳感芯片4的電源端；
[0039]電源接口 8的負(fù)極分別連接第一霍爾傳感器芯片3、第二霍爾傳感芯片4的接地端;
[0040]第一霍爾傳感器芯片3的信號(hào)端連接第一信號(hào)輸出端HS③，第二霍爾傳感芯片4的信號(hào)端連接第二信號(hào)輸出端HS④；
[0041]第一霍爾傳感器芯片3的信號(hào)端通過第一上拉電阻Rl連接電源接口 8的正極，第二霍爾傳感芯片4的信號(hào)端通過