專利名稱：數(shù)字式流量傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種流量傳感器，具體涉及一種數(shù)字式的流量傳感器，特別適用于2. 5升/分以下的小流量的液體流量測量。
背景技術：
模擬傳感器輸出的一般都是小信號，都存在小信號放大、處理、整形以及抗干擾問題，也就是將傳感器的微弱信號精確地放大到所需要的統(tǒng)一標準信號(如IVDC 5VDC或 4mADC 20mADC)，并達到所需要的技術指標。而眾多的干擾一直影響著傳感器的測量精度，如現(xiàn)場大耗能設備多，特別是大功率感性負載的啟停往往會使電網(wǎng)產(chǎn)生幾百伏甚至幾千伏的尖脈沖干擾；工業(yè)電網(wǎng)欠壓或過壓，常常達到額定電壓的35%左右，這種惡劣的供電有時長達幾分鐘、幾小時，甚至幾天；各種信號線綁扎在一起或走同一根多芯電纜，信號會受到干擾，特別是信號線與交流動力線同走一個長的管道中干擾尤甚；多路開關或保持器性能不好，也會引起通道信號的竄擾；空間各種電磁、氣象條件、雷電甚至地磁場的變化也會干擾傳感器的正常工作；此外，現(xiàn)場溫度、濕度的變化可能引起電路參數(shù)發(fā)生變化，腐蝕性氣體、酸堿鹽的作用，野外的風沙、雨淋，甚至鼠咬蟲蛀等都會影響傳感器的可靠性。為解決上述問題，通過將模擬傳感器結合單片計算機技術和傳感器數(shù)字轉換技術，實現(xiàn)了數(shù)字式傳感器。數(shù)字式傳感器的抗干擾能力增加，信號傳輸距離遠，提高了傳感器的穩(wěn)定性。但現(xiàn)有技術中，用于測量液體流量的數(shù)字式流量傳感器絕大部分都是測量大流量的，測量的范圍大于等于6L/Min ；而能用于測量小流量的數(shù)字式流量傳感器幾乎都是進口的，價格昂貴。因此，需要提供結構簡單、成本低廉的可用于測量小流量的數(shù)字式數(shù)量傳感
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發(fā)明內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的是提供一種數(shù)字式流量傳感器，在保證測量精度的前提下，降低傳感器的成本，以適用于小流量的液體流量測量。為達到上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術方案是一種數(shù)字式流量傳感器， 包括傳感模塊、信號處理模塊、單片機和輸出模塊，所述傳感模塊包括測速葉輪和霍爾傳感器，所述信號處理模塊為脈沖信號處理模塊，霍爾傳感器輸出的脈沖信號經(jīng)脈沖信號處理模塊處理后輸入到單片機中，單片機的輸出端口與輸出模塊連接。上述技術方案中，所述脈沖信號處理模塊包括由施密特觸發(fā)反相器構成的脈沖整形電路。上述技術方案中，所述輸出模塊包括RS485通信模塊，單片機的輸出端口經(jīng)光電隔離電路與RS485通信模塊連接。由于上述技術方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點1.本實用新型采用霍爾傳感器構成數(shù)字式傳感器的傳感模塊，可較準確測量0—2. 5L/Min管道小流量液體，且價格適中，性價比相當高。2.本實用新型的輸出模塊采用RS485通信模塊，從而，可以采用標準的 Modbus-RTU傳輸協(xié)議，使用RS485與上位機通信，并可通過上位機對通信波特率進行設置， 可適應不同要求的通信系統(tǒng)。
圖1是實施例一的電路結構示意框圖；圖2是實施例一中脈沖信號處理電路的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一參見圖1所示，一種數(shù)字式流量傳感器，包括傳感模塊、信號處理模塊、 單片機和輸出模塊，所述傳感模塊包括測速葉輪和霍爾傳感器，所述信號處理模塊為脈沖信號處理模塊，霍爾傳感器輸出的脈沖信號經(jīng)脈沖信號處理模塊處理后輸入到單片機中， 單片機對測量過程進行控制并對脈沖信號處理模塊傳入的信號進行數(shù)據(jù)處理，得出流量的計算值并輸出，所述輸出模塊包括RS485通信模塊，單片機的輸出端口經(jīng)光電隔離電路與 RS485通信模塊連接。本實施例中，采用5V直流電壓輸入，參見附圖2所示，所述脈沖信號處理模塊包括由施密特觸發(fā)反相器(采用74HC14集成電路)構成的脈沖整形電路?；魻杺鞲衅靼l(fā)出的脈沖經(jīng)過R3限流電阻限流，然后經(jīng)由電容耦合進入施密特觸發(fā)反相器對脈沖整形放大，最后將經(jīng)過整形的脈沖送入單片機處理。輸出模塊的通訊采用標準Modbus-RTU協(xié)議；波特率范圍9600bps、19200bps、 38400bps、57600bps、115200bps可選；支持上位機參數(shù)設定。經(jīng)試驗表明，采用本實施例的傳感器對水流速流量進行監(jiān)測，在(T2500mL/Min的測量范圍內(nèi)，測量誤差<測量值的4%。
權利要求1.一種數(shù)字式流量傳感器，包括傳感模塊、信號處理模塊、單片機和輸出模塊，其特征在于所述傳感模塊包括測速葉輪和霍爾傳感器，所述信號處理模塊為脈沖信號處理模塊， 霍爾傳感器輸出的脈沖信號經(jīng)脈沖信號處理模塊處理后輸入到單片機中，單片機的輸出端口與輸出模塊連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)字式流量傳感器，其特征在于所述脈沖信號處理模塊包括由施密特觸發(fā)反相器構成的脈沖整形電路。
3.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)字式流量傳感器，其特征在于所述輸出模塊包括RS485 通信模塊，單片機的輸出端口經(jīng)光電隔離電路與RS485通信模塊連接。
專利摘要本實用新型公開了一種數(shù)字式流量傳感器，包括傳感模塊、信號處理模塊、單片機和輸出模塊，其特征在于所述傳感模塊包括測速葉輪和霍爾傳感器，所述信號處理模塊為脈沖信號處理模塊，霍爾傳感器輸出的脈沖信號經(jīng)脈沖信號處理模塊處理后輸入到單片機中，單片機的輸出端口與輸出模塊連接。本實用新型可較準確測量小流量液體流量，且價格適中，性價比高；可以采用標準的Modbus-RTU傳輸協(xié)議，使用RS485與上位機通信，并可通過上位機對通信波特率進行設置，可適應不同要求的通信系統(tǒng)。
文檔編號G01F1/28GK202304907SQ201120428308
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權日2011年11月2日
發(fā)明者宋建中 申請人:蘇州賽華儀控有限公司