一種高精度霍爾流量計(jì)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高精度霍爾流量計(jì)，包括管體，管體內(nèi)安裝有導(dǎo)流部件，導(dǎo)流部件上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的磁性轉(zhuǎn)子，所述導(dǎo)流部件內(nèi)部設(shè)置有傾斜的導(dǎo)流通道，管體外部設(shè)置有環(huán)形圈，該環(huán)形圈內(nèi)的半圓周范圍內(nèi)均勻分布有兩個(gè)或者以上霍爾元件。這種霍爾流量計(jì)在管體外部的半圓周范圍內(nèi)均勻分布有兩個(gè)或者以上霍爾元件，可以將流量測(cè)量精度提高兩倍或者很多倍，并大大縮短響應(yīng)時(shí)間，以滿足實(shí)際使用中快速響應(yīng)的要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種高精度霍爾流量計(jì)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量器具，特別是一種流量計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的霍爾流量計(jì)的原理是在管道內(nèi)部安裝一個(gè)磁性轉(zhuǎn)子，當(dāng)有水流流過(guò)時(shí)磁性轉(zhuǎn)子會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，在管道的外面安裝了一個(gè)霍爾元件，這個(gè)霍爾元件對(duì)磁場(chǎng)的變化做出響應(yīng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的磁鐵靠近和離開(kāi)時(shí)，霍爾元件輸出一個(gè)脈沖信號(hào)。當(dāng)流體在管道里面流動(dòng)時(shí)，通過(guò)記錄霍爾元件在單位時(shí)間里面輸出的脈沖數(shù)來(lái)計(jì)算流體的流量。如果要得到比較高的流量精度，就必須將測(cè)量的時(shí)間盡量延長(zhǎng)，時(shí)間越長(zhǎng)精度就越高。但是對(duì)于一些需要快速響應(yīng)的控制系統(tǒng)，將時(shí)間延長(zhǎng)滿足不了快速響應(yīng)的要求。日常家里用的燃?xì)鉄崴鳎绻诠ぷ鳡顟B(tài)下流量發(fā)生了變化，控制系統(tǒng)不快速地對(duì)流量的變化做出響應(yīng)，系統(tǒng)的溫度將會(huì)出現(xiàn)大幅的波動(dòng)。這時(shí)霍爾流量計(jì)的測(cè)量精度和響應(yīng)速度就起到了決定性的作用?，F(xiàn)有的霍爾流量計(jì)只有一個(gè)霍爾元件，十字形的磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周輸出兩個(gè)脈動(dòng)，無(wú)法滿足快速響應(yīng)的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高精度霍爾流量計(jì)，以滿足使用中快速響應(yīng)的要求。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的一種高精度霍爾流量計(jì)，包括管體，管體內(nèi)安裝導(dǎo)流部件，導(dǎo)流部件上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的磁性轉(zhuǎn)子，所述導(dǎo)流部件內(nèi)部設(shè)置有傾斜的導(dǎo)流通道，當(dāng)流體流過(guò)時(shí)，在導(dǎo)流通道的作用下，流體流向會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并推動(dòng)磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，管體外部設(shè)置有環(huán)形圈，該環(huán)形圈內(nèi)的半圓周范圍內(nèi)均勻分布有兩個(gè)或者以上霍爾元件。
[0005]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述霍爾元件的輸出端分別連接有波形整形電路，該波形整形電路的輸出端連接有單片機(jī)計(jì)數(shù)器。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:這種霍爾流量計(jì)在管體外部的半圓周范圍內(nèi)均勻分布有兩個(gè)或者多個(gè)霍爾元件，可以將流量測(cè)量精度提高兩倍或者很多倍，并大大縮短響應(yīng)時(shí)間，以滿足實(shí)際使用中快速響應(yīng)的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0007]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)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0009]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖之二；
[0010]圖3是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011 ]圖4是本實(shí)用新型的信號(hào)處理及輸出波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]參照?qǐng)D1、圖2，本實(shí)用新型的一種高精度霍爾流量計(jì)，包括管體I，管體I內(nèi)安裝有導(dǎo)流部件3，導(dǎo)流部件3上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的磁性轉(zhuǎn)子2，所述導(dǎo)流部件3上設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)流通道，管體I外部設(shè)置有環(huán)形圈4，該環(huán)形圈4內(nèi)的半圓周范圍內(nèi)均勻分布有兩個(gè)或者以上霍爾元件5。這種霍爾流量計(jì)在管體外部的半圓周范圍內(nèi)均勻分布有兩個(gè)或者以上霍爾元件，可以將流量測(cè)量精度提高兩倍或者很多倍，并大大縮短響應(yīng)時(shí)間，以滿足實(shí)際使用中快速響應(yīng)的要求。
[0013]參照?qǐng)D3，所述霍爾元件5的輸出端分別連接有波形整形電路6，該波形整形電路6的輸出端連接有單片機(jī)計(jì)數(shù)器7。將每個(gè)霍爾元件的電源線和接地線，接到電源的正、負(fù)極上，將每個(gè)霍爾元件的信號(hào)輸出線接入到一個(gè)波形整形電路上。因?yàn)榛魻栐诖艌?chǎng)接近和離開(kāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生脈沖信號(hào)(自鎖型霍爾是在一種磁極接近時(shí)，輸出I并鎖住，離開(kāi)時(shí)保持I，當(dāng)反向磁極接近時(shí)，解除鎖定變?yōu)镺并鎖定，在這里同樣適用)，這個(gè)脈沖信號(hào)在時(shí)域上的寬度是比較寬的。如果直接將多個(gè)霍爾脈沖信號(hào)接入同一個(gè)線路上，這些脈沖會(huì)重疊在一起，無(wú)法被單片機(jī)計(jì)數(shù)器測(cè)量出來(lái)，所以必須對(duì)其整形，將寬脈沖變成窄脈沖，這樣疊加后脈沖之間不重疊，能夠被單片機(jī)計(jì)數(shù)器準(zhǔn)確識(shí)別出來(lái)，測(cè)量出所有霍爾元件產(chǎn)生的脈沖數(shù)。
[0014]如果環(huán)形圈半圓內(nèi)嵌入的霍爾元件的數(shù)量是兩個(gè)，則測(cè)量精度將提高兩倍，相同測(cè)量精度的情況下，響應(yīng)時(shí)間將縮短到原來(lái)的一半，霍爾元件分別安裝在O度和90度的位置上。如果嵌入的霍爾元件的數(shù)量是3個(gè)，則測(cè)量精度將提高三倍，相同測(cè)量精度的情況下，響應(yīng)時(shí)間將縮短到原來(lái)的1/3，霍爾元件分別安裝在O度和60度、120度的位置上。如果嵌入的霍爾元件的數(shù)量是4個(gè)，則測(cè)量精度將提高四倍，相同測(cè)量精度的情況下，響應(yīng)時(shí)間將縮短到原來(lái)的1/4，霍爾元件分別安裝在O度和45度、90度、135度的位置上。如果是η個(gè)，則測(cè)量精度將提高η倍，相同測(cè)量精度的情況下，響應(yīng)時(shí)間將縮短到原來(lái)的1/η，霍爾元件的安裝間隔角度為180/η度。當(dāng)然η不可能無(wú)限大，是由管徑和霍爾元件的大小和霍爾元件磁場(chǎng)感應(yīng)的位置精度決定的。
[0015]此外，所述磁性轉(zhuǎn)子2為十字形，其南、北極交錯(cuò)分布?；魻栐譃閱螛O性霍爾和自鎖型霍爾還有全極性霍爾，對(duì)于每個(gè)霍爾元件，磁性轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，單極性和自鎖性霍爾將產(chǎn)生兩個(gè)脈沖，全極性霍爾將產(chǎn)生4個(gè)脈沖。所以如果使用多個(gè)全極性霍爾，只能讓其均勻分布在90度的范圍內(nèi)。
[0016]參照?qǐng)D4，沒(méi)有處理之前的霍爾元件輸出信號(hào)的波形是寬脈沖矩形波，經(jīng)過(guò)處理后的霍爾元件輸出信號(hào)的波形是窄脈沖矩形波，當(dāng)多個(gè)霍爾元件信號(hào)疊加在一起時(shí)，脈沖之間沒(méi)有重疊，因此可以被計(jì)數(shù)器準(zhǔn)確測(cè)量出來(lái)，從而測(cè)出流量。如果不經(jīng)過(guò)處理，這些霍爾元件的輸出脈沖會(huì)重疊在一起，從而導(dǎo)致無(wú)法測(cè)量出脈沖數(shù)，也就測(cè)不出流量了。
[0017]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)先實(shí)施方式，只要以基本相同手段實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高精度霍爾流量計(jì)，包括管體(1)，管體(I)內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)流部件(3)，導(dǎo)流部件上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的十字形磁性轉(zhuǎn)子(2)，其南、北極交錯(cuò)分布，導(dǎo)流部件上有均勻分布的傾斜導(dǎo)流孔，其特征在于:所述，管體(I)外部設(shè)置有環(huán)形圈(4)，該環(huán)形圈(4)內(nèi)的半圓周范圍內(nèi)均勻分布有兩個(gè)或者以上霍爾元件(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度霍爾流量計(jì)，其特征在于:所述霍爾元件(5)的輸出端分別連接有波形整形電路(6)，該波形整形電路(6)的輸出端連接有單片機(jī)計(jì)數(shù)器(7)。
【文檔編號(hào)】G01F1/56GK205537786SQ201620270327
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月5日
【發(fā)明人】趙懷方
【申請(qǐng)人】趙懷方