CN108981831A - 一种基于mos管的流量检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于MOS管的流量检测装置，包含移动终端以及与其连接的检测终端，所述检测终端包含流量传感器阵列、多路复用开关、模数转换器、整流稳压模块、处理器模块、通讯模块、时钟模块、接口模块、存储器模块和电源模块，本发明测量精度高、稳定性好、可靠性高，通过整流稳压模块的处理大大的提升了数据传输的精确度和速度；本发明把光伏电源与家用电源相结合，且通过对蓄电池的控制，大大的增加了蓄电池的使用寿命，再加上物联网技术，有效的节约了能源，并且有效的解决了不能更好地起到安全防护的作用，不能更好地应付诸如断电等突发情况。

Description

一种基于MOS管的流量检测装置

技术领域

本发明属于流量检测控制领域，尤其涉及一种基于MOS管的流量检测装置。

背景技术

电磁流量计是一种测量导电介质体积流量的计量仪表，具有测量精度高、稳定性好、可靠性高等特点。电磁流量计除可测量一般导电液体的流量外，还可测量 液固两相液体、高粘度液体及盐类、强酸、强碱液体的体积流量，可广泛应用于水泥、化工、轻纺、冶金、矿山、造纸、医药、给排水、食品饮料、环保等工业技术 部门，其产品的性能、质量和可靠性对上述企业的经济效益有着重要的影响。传统电磁流量计一般采用8位或16位的单片机，单片机处理性能较弱和外围接口少，同时不合适做低功耗设计；针对用电池供电的电磁流量计，系统需使用低功耗、高处理性的32位处理器；

例如申请号为201510217796.0的一种导电液体体积流量检测装置，包含微控制器模块、流量传感器、信号调理电路、显示模块和电源模块，所述流量传感器通过信号调理电路连接微控制器模块，所述显示模块与微控制器模块连接，所述电源模块为微控制器模块、流量传感器、信号调理电路和显示模块提供所需电能。本发明测量精度高、稳定性好、可靠性高，通过输出励磁信号驱动流量传感器的励磁线圈产生磁场，并负责采集与处理流量传感器输出的感应电动势，进而精确计算出导电液体的体积流量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种测量精度高、稳定性好、可靠性高的导电液体体积流量检测装置。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于MOS管的流量检测装置，包含移动终端以及与其连接的检测终端，所述检测终端包含流量传感器阵列、多路复用开关、模数转换器、整流稳压模块、处理器模块、通讯模块、时钟模块、接口模块、存储器模块和电源模块，所述流量传感器阵列依次经过多路复用开关、模数转换器、整流稳压模块连接处理器模块，所述通讯模块、时钟模块、接口模块、存储器模块和电源模块分别与处理器模块连接，所述电源模块包含家用电源模块、光伏电源模块、交流适配器、充电控制模块、蓄电池，所述家用电源模块通过交流适配器连接蓄电池，所述光伏电源模块通过充电控制模块连接蓄电池；充电控制模块包含信号控制端、充电电源端、设备供电端、电池端、三极管、第一MOS管和第二MOS管；其中，所述充电电源端通过串联的第一电阻和第二电阻接地；所述三极管的基极分别连接所述信号控制端和充电电源端，所述三极管的集电极通过第四电阻连接所述第二MOS管的栅极，还通过第三电阻连接所述第一MOS管的源极，所述三极管的发射极接地；所述第二MOS管的源极通过第一二极管连接所述充电电源端，漏极连接所述设备供电端；所述第一MOS管的源极通过第一二极管连接所述充电电源端，栅极连接所述第一电阻和第二电阻的连接点，漏极连接所述电池端。

作为本发明一种基于MOS管的流量检测装置的进一步优选方案，所述移动终端采用手机。

作为本发明一种基于MOS管的流量检测装置的进一步优选方案，所述处理器模块的芯片型号为EFM32。

作为本发明一种基于MOS管的流量检测装置的进一步优选方案，所述流量传感器阵列由多个电磁流量计构成。

作为本发明一种基于MOS管的流量检测装置的进一步优选方案，所述整流稳压模块包括启动电路、偏置及基准源电路、误差放大器、反馈网络和级联结构调整管，所述启动电路、偏置及基准源电路、误差放大器、反馈网络依次串联连接，所述级联结构调整管一端连接电压输入端，所述级联结构调整管的另一端分别与误差放大器和反馈网络的一端连接，所述反馈网络的另一端连接电压输出端。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本发明测量精度高、稳定性好、可靠性高；通过输出励磁信号驱动流量传感器的励磁线圈产生磁场，并负责采集与处理流量传感器输出的感应电动势，进而精确计算出导电液体的体积流量；通过整流稳压模块的处理大大的提升了数据传输的精确度和速度；

2、本发明把光伏电源与家用电源相结合，且通过对蓄电池的控制，大大的增加了蓄电池的使用寿命，再加上物联网技术，有效的节约了能源，并且有效的解决了不能更好地起到安全防护的作用，不能更好地应付诸如断电等突发情况。

附图说明

图1是本发明整流稳压模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

一种基于MOS管的流量检测装置，包含移动终端以及与其连接的检测终端，所述检测终端包含流量传感器阵列、多路复用开关、模数转换器、整流稳压模块、处理器模块、通讯模块、时钟模块、接口模块、存储器模块和电源模块，所述流量传感器阵列依次经过多路复用开关、模数转换器、整流稳压模块连接处理器模块，所述通讯模块、时钟模块、接口模块、存储器模块和电源模块分别与处理器模块连接，所述电源模块包含家用电源模块、光伏电源模块、交流适配器、充电控制模块、蓄电池，所述家用电源模块通过交流适配器连接蓄电池，所述光伏电源模块通过充电控制模块连接蓄电池；如图1所示，充电控制模块包含信号控制端、充电电源端、设备供电端、电池端、三极管、第一MOS管和第二MOS管；其中，所述充电电源端通过串联的第一电阻和第二电阻接地；所述三极管的基极分别连接所述信号控制端和充电电源端，所述三极管的集电极通过第四电阻连接所述第二MOS管的栅极，还通过第三电阻连接所述第一MOS管的源极，所述三极管的发射极接地；所述第二MOS管的源极通过第一二极管连接所述充电电源端，漏极连接所述设备供电端；所述第一MOS管的源极通过第一二极管连接所述充电电源端，栅极连接所述第一电阻和第二电阻的连接点，漏极连接所述电池端。

所述移动终端采用手机，所述处理器模块的芯片型号为EFM32，所述流量传感器阵列由多个电磁流量计构成。

所述整流稳压模块包括启动电路、偏置及基准源电路、误差放大器、反馈网络和级联结构调整管，所述启动电路、偏置及基准源电路、误差放大器、反馈网络依次串联连接，所述级联结构调整管一端连接电压输入端，所述级联结构调整管的另一端分别与误差放大器和反馈网络的一端连接，所述反馈网络的另一端连接电压输出端。

电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律，在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场，当有导电介质流过时，则会产生感应电压，管道内部的两个电极测量产生的感应电压，测量管道通过不导电的内衬实现与流体和测量电极的电磁隔离。

电磁流量计也可以选取带LCD驱动能力的EFM32TG840F32或EFM32G840F128，由于EFM32的产品各系列之间对应型号引 脚直接兼容，用户可根据实际项目功能需求进行功能裁剪或升级。主控MCU通过DA输出励磁信号驱动流量传感器的励磁线圈产生磁场，并负责采集与处理流量传感器输出的感应电动势，进而计算出导电液体的体积流量。

电磁流量计的主要特点：传感器结构简单，没有机械转动测量部件；在测量过程中，不受被测介质温度、粘度、密度以及电导率的影响；量程范围极宽，并只与被测介质的平均流速成正比，而与轴对称分布下的流动状态无关，而且反应灵敏，线性好。

处理器模块的芯片型号为EFM32；EFM32是全球最低功耗的32位微控制器，RTC、DMA可运行的EM2模式下，功耗电流仅为900nA，不运行RTC的模式下可低至600nA，而在 不保存RAM数据时更是只有20nA。同时，片上更是集成了低功耗外设：低功耗UART及I2C可运行于EM2模式下，可在CPU睡眠模式下实现数据的收 发及数据识别唤醒。由于电磁流量计为电池供电，对功耗有一定的要求，在对功耗要求比较高的场合甚至可由EFM32控制各模块的供电，最大限度的提高其待机时间，因此EFM32的低功耗具有明显的优势。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种基于MOS管的流量检测装置，其特征在于：包含移动终端以及与其连接的检测终端，所述检测终端包含流量传感器阵列、多路复用开关、模数转换器、整流稳压模块、处理器模块、通讯模块、时钟模块、接口模块、存储器模块和电源模块，所述流量传感器阵列依次经过多路复用开关、模数转换器、整流稳压模块连接处理器模块，所述通讯模块、时钟模块、接口模块、存储器模块和电源模块分别与处理器模块连接，所述电源模块包含家用电源模块、光伏电源模块、交流适配器、充电控制模块、蓄电池，所述家用电源模块通过交流适配器连接蓄电池，所述光伏电源模块通过充电控制模块连接蓄电池；充电控制模块包含信号控制端、充电电源端、设备供电端、电池端、三极管、第一MOS管和第二MOS管；其中，所述充电电源端通过串联的第一电阻和第二电阻接地；所述三极管的基极分别连接所述信号控制端和充电电源端，所述三极管的集电极通过第四电阻连接所述第二MOS管的栅极，还通过第三电阻连接所述第一MOS管的源极，所述三极管的发射极接地；所述第二MOS管的源极通过第一二极管连接所述充电电源端，漏极连接所述设备供电端；所述第一MOS管的源极通过第一二极管连接所述充电电源端，栅极连接所述第一电阻和第二电阻的连接点，漏极连接所述电池端。

2.根据权利要求1所述的一种基于MOS管的流量检测装置，其特征在于：所述移动终端采用手机。

3.根据权利要求1所述的一种基于MOS管的流量检测装置，其特征在于：所述处理器模块的芯片型号为EFM32。

4.根据权利要求1所述的一种基于MOS管的流量检测装置，其特征在于：所述流量传感器阵列由多个电磁流量计构成。

5.根据权利要求1所述的一种基于MOS管的流量检测装置，其特征在于：所述整流稳压模块包括启动电路、偏置及基准源电路、误差放大器、反馈网络和级联结构调整管，所述启动电路、偏置及基准源电路、误差放大器、反馈网络依次串联连接，所述级联结构调整管一端连接电压输入端，所述级联结构调整管的另一端分别与误差放大器和反馈网络的一端连接，所述反馈网络的另一端连接电压输出端。