CN104198017A - 一种流量计量装置脉冲输出信号处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流量计量装置脉冲输出信号处理系统，包括脉冲通断控制模块、斯密特触发器、脉冲信号控制开关和隔离电路；其中，所述脉冲通断控制模块连接所述隔离电路，将通断控制信令发送给所述隔离电路，以此控制脉冲信号的输出，节约功耗；所述斯密特触发器的输出端连接脉冲信号控制开关的输入端，同时，该脉冲信号控制开关的输出端与所述隔离电路的输入端连接，通过隔离电路实现电-光-电的转换，使得外部系统与本系统隔离，提高了系统的抗干扰能力。

Description

一种流量计量装置脉冲输出信号处理系统

技术领域

本发明属于智能流量计量装置感应器输出信号的处理领域，具体指一种流量计量装置量装置的脉冲输出信号处理系统。

背景技术

由于流量计量装置一般需要进行标定和校正后才能正常使用,并且根据国家相关法律规定,计量设备须取得生产许可证才能进行销售和使用，而要取得生产许可证，须经过相应的型式评价试验,而且,流量计量装置在投入使用后每两年需要进行一次例行检测。这就要求流量计量装置必须与标准装置(如音速喷嘴标定装置和钟罩标定装置等)进行比对试验,在这些试验中,需要把流量计量装置中流量传感器输出的脉冲信号输出到相应的标准装置的对应接口上。

这时就需要解决以下实际问题：

A、尽可能保证输出的工况脉冲信号的准确性，尽量采取有效地抗干扰措施；

B、保证输出信号的可控制性，即在有检测需要的时候才进行脉冲信号的输出；

C、保证输出信号电路的功耗尽量低；

D、尽量排出或者减轻外部系统对流量计量装置脉冲输出系统的干扰，将外部系统与流量计量装置系统尽可能地实现隔离；

E、保证输出信号有较强的驱动能力。

以上问题是目前本领域亟待而没有很好解决的问题，也是本发明极力解决的问题。

发明内容

针对以上亟需解决的问题，本发明提供一种可对流量计量装置的脉冲输出信号进行整形、滤波以及隔离处理的脉冲输出信号处理系统，将传感器输出的脉冲信号经过整形调制，使得能够使得流量计量装置输出信号符合检测标准。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种流量计量装置脉冲输出信号处理系统，包括脉冲通断控制模块、斯密特触发器、脉冲信号控制开关和隔离电路；其中，所述脉冲通断控制模块连接所述隔离电路，将通断控制信令发送给所述隔离电路；所述斯密特触发器的输出端连接脉冲信号控制开关的输入端，同时，该脉冲信号控制开关的输出端与所述隔离电路的输入端连接。

作为优选，上述脉冲通断控制模块包括流量计量装置MCU控制芯片和控制开关，所述流量计量装置MCU控制芯片发送通断控制信令至所述控制开关，以此实现脉冲信号输出的可控性。

作为优选，所述控制开关为P沟道MOS管，其栅极连接所述MCU控制芯片的控制信令输出端口，漏极连接所述隔离电路的输入端，该P沟道MOS管根据所述MCU控制芯片的控制信令电平的高低，进行导通和关闭，P沟道MOS管为电压驱动，与其他三级管相比功耗比较低。

作为优选，所述脉冲信号控制开关为N沟道MOS管，该MOS管的栅极与上述斯密特触发器的输出端连接，根据脉冲输出信号的高低电平控制信号的输出，MOS管功耗低。

作为优选，所述隔离电路包括光耦合隔离器，该光耦合隔离器的输入端分别连接所述N、P沟道MOS管的输出端；脉冲输出信号经过电-->光-->电的转换,可有效实现本系统与外部系统的隔离,降低了外部对本系统的影响，使得本系统输出信号比较准确。

作为优选，所述隔离电路还包括外电源电路，该外电源电路用于给所述隔离电路的提供电能，使得该隔离电路具有较强的驱动能力。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、流量传感器(磁敏传感器)的信号经过前置信号调理电路模块的调理输出脉冲输出信号，该脉冲输出信号再经过本系统中的斯密特触发器，进行波形整形，滤除了噪声干扰。

2、上述经过斯密特触发器整形的该脉冲信号是否输出,由本系统中的MCU控制芯片发出的控制信令和N、P沟道MOS管组成的脉冲控制开关进行控制。这样做的优点在于，只有在需要进行脉冲信号的输出的情况下进行脉冲信号输出,一般情况下可以进行关断,这样即可以降低整机系统功耗,又可以消除这部分电路产生的干扰对整机的影响。

3、本系统选用N、P沟道的MOS管作为控制开关,与一般的三极管开关相比,MOS管是电压驱动的,其工作电流小,功耗低,满足了本系统低功耗设计的要求。

4、最终脉冲输出信号不是直接对其进行输出,而是通过光耦隔离模块进行隔离输出，这样脉冲输出信号经过电-->光-->电的转换,可以作到本系统与外部系统的隔离,具有较强的抗干扰能力。

5、同时本系统中的隔离模块也起到驱动的作用,由于与隔离电路的输出端连接的设备一般是被动设备,所以要求隔离电路的输出端有较强的驱动电流来提高驱动能力,本系统中，隔离模块的输出由外部电源SVCC供电可以提供相应的驱动电流。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为脉冲通断控制模块的结构框图；

图3为脉冲信号控制开关和隔离电路的电路连接图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1：本实施例提供一种流量计量装置脉冲输出信号处理系统，如图1所示，该系统包括脉冲通断控制模块、斯密特触发器、脉冲信号控制开关和隔离电路；其中，所述脉冲通断控制模块连接所述隔离电路，将通断控制信令发送给所述隔离电路；所述斯密特触发器的输出端连接脉冲信号控制开关的输入端，同时，该脉冲信号控制开关的输出端与所述隔离电路的输入端连接。

如图2所示，本实施例1中所述的脉冲通断控制模块包括流量计量装置MCU控制芯片和控制开关，所述流量计量装置MCU控制芯片发送通断控制信令至所述控制开关，通过控制开关的通断来控制脉冲信号的输出情况。

本实施例中所述的控制开关和脉冲信号控制开关中的控制开关可任意三极管控制开关，均可以实现对电路通断的控制。

实施例2：本实施例是在实施例1基础上的具体应用，如图3所示，以上所述的控制开关选用P沟道MOS管Q1，其栅极连接所述流量计量装置MCU控制芯片的输出端，漏极连接所述光耦隔离电路的输入端，当所述漏极接收到高电平信号时,P沟道MOS管不导通,电路关断,无电流通过,节省功耗，而漏极接收到低电平时,P沟道MOS管导通,电路接通,给光耦隔离器U1供电，该光耦隔离电路才可能导通进行工作；同时，上述所述的脉冲信号控制开关为N沟道MOS管，如图3所示，其栅极连接所述斯密特触发器的输出端，用于控制经过所述斯密特触发器进行整形、过滤处理后脉冲信号脉冲波形的输出，如图3所示，所述光耦隔离电路U1要工作，N、P沟道MOS管都要导通工作，当所述脉冲输出信号是高电平时，N沟道MOS管导通，U1的管脚2相当于接地(GND)，由此形成从VDD-L到GND的通路，U1才开始工作，U1的管脚3和4连通，输出端相当于连接SGND,则输出低电平，相反，当所述脉冲信号为低电平时，N沟道MOS管不导通，U1不工作，U1的3和4管脚不连通，则U1的输出端相当于连接外部供电电源SVCC,输出高电平，由此，U1的输出端输出与所述脉冲输出信号反相的脉冲。

当不需要输出脉冲输出信号时，MCU发送高电平信号，当所述漏极接收到高电平信号时,P沟道MOS管不导通，光耦隔离电路不导通。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (6)

1.一种流量计量装置脉冲输出信号处理系统，其特征在于，包括脉冲通断控制模块、斯密特触发器、脉冲信号控制开关和隔离电路；其中，所述脉冲通断控制模块连接所述隔离电路，将通断控制信令发送给所述隔离电路；所述斯密特触发器输出端连接脉冲信号控制开关的输入端，同时，该脉冲信号控制开关输出端连接所述隔离电路的输入端。

2.根据权利要求1所述的流量计量装置脉冲输出信号处理系统,其特征在于，所述脉冲通断控制模块包括流量计量装置MCU控制芯片和控制开关，该流量计量装置MCU控制芯片通过发送控制信令给控制开关，以此控制流量计量装置脉冲输出信号的通断。

3.根据权利要求2所述的流量计量装置脉冲输出信号处理系统,其特征在于，所述控制开关为P沟道MOS管，其栅极与所述MCU控制芯片的信令输出端连接，漏极连接隔离电路的输入端。

4.根据权利要求1或2或3所述的流量计量装置脉冲输出信号处理系统,其特征在于，所述脉冲控制信号开关为N沟道MOS管，其栅极连接所述斯密特触发器的输出端，漏极连接所述隔离电路的信号输入端。

5.根据权利要求1所述的流量计量装置脉冲输出信号处理系统,其特征在于，所述隔离电路包括光耦合隔离器。

6.根据权利要求5所述的流量计量装置脉冲输出信号处理系统,其特征在于，所述隔离电路还包括外电源供电电路，且该外电源供电电路连接所述隔离电路，为隔离电路提供电能。