CN104316147A - 一种燃气表多功能生产测试检验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种燃气表多功能生产测试检验装置，由单片机、场效应管、电磁阀、无线透传模块、数模转换模块、实时日历时钟模块、无线模块接口、USB转串口模块、USB接口、干簧管接口、无线模块接口、光电直读接口、IC卡座、液晶显示器和键盘组成；单片机经场效应管与电磁阀相连，无线透传模块直接连接单片机，单片机与实时日历时钟模块和数模转换模块相连接，USB接口经USB转串口模块与单片机连接，干簧管接口、无线模块接口、光电直读接口和IC卡座连接在单片机上；键盘的输出端与单片机的输入端相连，液晶显示器的输入端与单片机的输出端相连。本发明能够实现各类型燃气表的通用性检测。
Description
技术领域
本发明涉及燃气表生产领域，具体涉及一种燃气表多功能生产测试检验装置。
背景技术
随着管道燃气的大面积推广应用，管道燃气的重要计量设备--燃气表的使用量也越来越大，同时随着计量技术的进步，从初期的机械式表计量到IC卡预付费计量、光电直读计量及无线数据远传数据监控等产品不断涌现，使得生产测试手段也变得较为复杂。如果针对每种不同类型的燃气表设计一种生产测试设备，这不但会占用了生产线的场地空间，而且还使操作人员的培训成本进一步加大，因此需要设计一种综合性的生产线测试检验装置，以满足多种类多品种生产需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有燃气表测试手段复杂和生产测试设备通用性差的不足，提供一种燃气表多功能生产测试检验装置。
为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种燃气表多功能生产测试检验装置，由单片机、场效应管、电磁阀、无线透传模块、数模转换模块、实时日历时钟模块、无线模块接口、USB转串口模块、USB接口、干簧管接口、无线模块接口、光电直读接口、IC卡座、液晶显示器和键盘组成；单片机经场效应管与电磁阀相连，无线透传模块直接连接单片机，单片机与实时日历时钟模块和数模转换模块相连接，USB接口经USB转串口模块与单片机连接，干簧管接口、无线模块接口、光电直读接口和IC卡座连接在单片机上；键盘的输出端与单片机的输入端相连，液晶显示器的输入端与单片机的输出端相连。
上述方案中，所述无线透传模块包括微控制器、射频芯片、发射低通匹配电路、接收高通匹配电路、发送天线和接收天线组成；微控制器与单片机相连；微控制器与射频芯片相连，射频芯片的输出端经发射低通匹配电路与发送天线相连，接收天线经接收高通匹配电路连接射频芯片的输入端。
上述方案中，所述发射低通匹配电路主要由电容C1-C6和电感L1-L4组成；其中射频芯片的输出端分为两路，一路连接电感L1和电容C1串联形成的第一LC滤波整形电路，另一路连接电感L2和电容C2串联形成的第二LC滤波整形电路；第一LC滤波整形电路的另一端与地相连，电感L1和电容C1的相连端与电源VCC相连；电感L3的一端经电容C2与地相连，另一端经电容C4与地相连，并形成第一T型匹配电路；电感L4的一端经电容C5与地相连，另一端经电容C6与地相连，并形成第二T型匹配电路；电感L3和电容C2的相连端连接第二LC滤波整形电路的另一端，电感L3和电容C4的相连端连接电感L4和电容C5的相连端，电感L4和电容C6的相连端连接发送天线。
上述方案中，所述接收高通匹配电路主要由电容C8-C11和电感L5-L6组成；电感L5的一端经电容C8与地相连，另一端经电容C9与地相连，并形成第三T型匹配电路；电感L6的一端经电容C10与地相连，另一端经电容C7与地相连，并形成第四T型匹配电路；电感L5和电容C8的相连端连接射频芯片的第一输入端，电感L5和电容C9的相连端连接电感L6和电容C10的相连端，电感L6和电容C7的相连端分为两路，一路连接射频芯片的第二输入端，另一路经电容C11与接收天线相连。
与现有技术相比，本发明通过在集成目前常用燃气表的测试接口来实现对各类型燃气表的通用性检测，其单片机内部所存储的测试算法均为现有测试算法的简单集成，其通过模拟各种燃气表在真实工作环境下各种不同参数，并通过各接口发送到待检测的燃气表上，测试燃气表返回的各项数据集成燃气表采集和控制的准确性和可靠性。
附图说明
图1为一种燃气表多功能生产测试检验装置的原理示意图。
图2为无线透传模块的原理框图。
图3为图2中发射低通匹配电路的电路原理图。
图4为图2中接收高通匹配电路的电路原理图。
具体实施方式
一种燃气表多功能生产测试检验装置，如图1所述，由单片机、场效应管、电磁阀、无线透传模块、数模转换模块、实时日历时钟模块、无线模块接口、USB转串口模块、USB接口、干簧管接口、无线模块接口、光电直读接口、IC卡座、液晶显示器和键盘组成；单片机经场效应管与电磁阀相连，无线透传模块直接连接单片机，单片机与实时日历时钟模块和数模转换模块相连接，USB接口经USB转串口模块与单片机连接，干簧管接口、无线模块接口、光电直读接口和IC卡座连接在单片机上；键盘的输出端与单片机的输入端相连，液晶显示器的输入端与单片机的输出端相连。
此外，在该测试装置中还集成了一个无线透传模块，该无线透传模块，如图2所示，包括微控制器、射频芯片、发射低通匹配电路、接收高通匹配电路、发送天线和接收天线组成；微控制器与单片机相连；微控制器与射频芯片相连，射频芯片的输出端经发射低通匹配电路与发送天线相连，接收天线经接收高通匹配电路连接射频芯片的输入端。
上述发射低通匹配电路，如图3所示，主要由电容C1-C6和电感L1-L4组成；其中射频芯片的输出端分为两路，一路连接电感L1和电容C1串联形成的第一LC滤波整形电路，另一路连接电感L2和电容C2串联形成的第二LC滤波整形电路；第一LC滤波整形电路的另一端与地相连，电感L1和电容C1的相连端与电源VCC相连；电感L3的一端经电容C2与地相连，另一端经电容C4与地相连，并形成第一T型匹配电路；电感L4的一端经电容C5与地相连，另一端经电容C6与地相连，并形成第二T型匹配电路；电感L3和电容C2的相连端连接第二LC滤波整形电路的另一端，电感L3和电容C4的相连端连接电感L4和电容C5的相连端，电感L4和电容C6的相连端连接发送天线。TX发送信号经过两个LC组成的滤波整形电路处理后，经过后面的双T型匹配电路(由LC组成的低频信号滤波电路)，将信号送至发送天线。
上述接收高通匹配电路，如图4所示，主要由电容C8-C11和电感L5-L6组成；电感L5的一端经电容C8与地相连，另一端经电容C9与地相连，并形成第三T型匹配电路；电感L6的一端经电容C10与地相连，另一端经电容C7与地相连，并形成第四T型匹配电路；电感L5和电容C8的相连端连接射频芯片的第一输入端，电感L5和电容C9的相连端连接电感L6和电容C10的相连端，电感L6和电容C7的相连端分为两路，一路连接射频芯片的第二输入端，另一路经电容C11与接收天线相连。接收天线信号经过一个双T型匹配电路(由LC组成的高频信号滤波电路)，将高频信号送至RF芯片Si4432的RXn、RXp引脚端，并由该芯片进一步对信号的处理。
使用时，将待检测的燃气表与本测试装置相连。测试装置的模拟各种燃气表在真实工作环境下各种不同参数，并通过各接口发送到待检测的燃气表上，测试燃气表返回的各项数据集成燃气表采集和控制的准确性和可靠性。对于普通燃气IC卡需要检测读写卡信息、燃气流量及使用情况信息采集、电磁阀开断性能、以及电池容量、时间准确性检测等信息。而无线燃气表除了上述信息外还需要检测无线信号信息传输的可靠性及准确性。针对目前使用的两种类型的智能燃气表：干簧管数据采集和光电直读数据采集两种类型都留有接口，可以通过键盘阵列软件切换，而IC卡系统中必备的时间数据和电池电压检测采用了数模转换模块(DAC7512芯片)和实时日历时钟模块(PCF8563芯片)实现。同时针对无线燃气表的数据采集，采用了串口传输，在该测试装置显示传输数据的同时，该数据还可以通过USB接口和PC电脑进行数据交换。此外，在该测试装置中还集成了一个无线透传模块，该模块主要是针对集成了无线透传模块的智能燃气表进行相关功能，该模块的特点是：1.采用了433MHz频段；2.采用了外部串口连接控制，控制协议简单，且完全开放，很容易实现数据传输；3.数据传输采用透明的模式，既数据不做任何处理直接传输到指定的设备上，接收也同理。本测试装置的单片机内置的测试算法沿用现有各燃气表测试方法，只是将其进行了简单的集成。
Claims (4)
1.一种燃气表多功能生产测试检验装置，其特征在于：由单片机、场效应管、电磁阀、无线透传模块、数模转换模块、实时日历时钟模块、无线模块接口、USB转串口模块、USB接口、干簧管接口、无线模块接口、光电直读接口、IC卡座、液晶显示器和键盘组成；单片机经场效应管与电磁阀相连，无线透传模块直接连接单片机，单片机与实时日历时钟模块和数模转换模块相连接，USB接口经USB转串口模块与单片机连接，干簧管接口、无线模块接口、光电直读接口和IC卡座连接在单片机上；键盘的输出端与单片机的输入端相连，液晶显示器的输入端与单片机的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的一种燃气表多功能生产测试检验装置，其特征在于：所述无线透传模块包括微控制器、射频芯片、发射低通匹配电路、接收高通匹配电路、发送天线和接收天线组成；微控制器与单片机相连；微控制器与射频芯片相连，射频芯片的输出端经发射低通匹配电路与发送天线相连，接收天线经接收高通匹配电路连接射频芯片的输入端。
3.根据权利要求2所述的一种燃气表多功能生产测试检验装置，其特征在于：所述发射低通匹配电路主要由电容C1-C6和电感L1-L4组成；其中射频芯片的输出端分为两路，一路连接电感L1和电容C1串联形成的第一LC滤波整形电路，另一路连接电感L2和电容C2串联形成的第二LC滤波整形电路；第一LC滤波整形电路的另一端与地相连，电感L1和电容C1的相连端与电源VCC相连；电感L3的一端经电容C2与地相连，另一端经电容C4与地相连，并形成第一T型匹配电路；电感L4的一端经电容C5与地相连，另一端经电容C6与地相连，并形成第二T型匹配电路；电感L3和电容C2的相连端连接第二LC滤波整形电路的另一端，电感L3和电容C4的相连端连接电感L4和电容C5的相连端，电感L4和电容C6的相连端连接发送天线。
4.根据权利要求2所述的一种燃气表多功能生产测试检验装置，其特征在于：所述接收高通匹配电路主要由电容C8-C11和电感L5-L6组成；电感L5的一端经电容C8与地相连，另一端经电容C9与地相连，并形成第三T型匹配电路；电感L6的一端经电容C10与地相连，另一端经电容C7与地相连，并形成第四T型匹配电路；电感L5和电容C8的相连端连接射频芯片的第一输入端，电感L5和电容C9的相连端连接电感L6和电容C10的相连端，电感L6和电容C7的相连端分为两路，一路连接射频芯片的第二输入端，另一路经电容C11与接收天线相连。
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