CN114719926A - 计量表具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种计量表具，涉及计量技术领域，用于解决计量表具的抗磁干扰能力弱，装配过程复杂，成本较高的技术问题。该计量表具包括：磁环与双极磁开关传感器芯片，双极磁开关传感器芯片位于磁环的内环面围成的区域内，双极磁开关传感器芯片可以区分N极与S极。当磁环转动时，双极磁开关传感器芯片通过感应到磁环的N极磁场与S极磁场的次数获得磁环转动的圈数；和/或，双极磁开关传感器芯片通过感应磁环的N极磁场与S极磁场转换的次数获得磁环转动的圈数。本发明提供的计量表具用于提高计量表具的抗磁干扰能力，简化计量表具的装配过程，降低计量表具的成本。

Description

计量表具

技术领域

本发明涉及计量技术领域，尤其涉及一种计量表具。

背景技术

计量表具通常用于测量流体的流量，常见的计量表具包括外壳、机芯、位于外壳内部的内磁环、位于外壳外部的外磁环、磁感应元件、处理器、传动齿轮以及计量磁钢。机芯与内磁环传动连接，外磁环位于内磁环的内环面所围成的区域内，传动齿轮传动连接外磁环与计量磁钢，磁感应元件与处理器信号连接，且磁感应元件感应计量磁钢的运动。当计量表具内有流体流动时，流体带动机芯转动，机芯推动内磁环转动，内磁环通过内磁环与外磁环之间的磁场带动外磁环转动，外磁环通过传动齿轮带动计量磁钢运动，磁感应元件感应计量磁钢产生的磁场并产生相应的电平信息，处理器根据上述电平信息得到相应的流体流量。

然而，上述计量表具的抗磁干扰能力弱，装配过程复杂，成本较高。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供一种计量表具，用于提高计量表具的抗磁干扰能力，简化计量表具的装配过程，降低计量表具的成本。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明实施例提供一种计量表具，该计量表具包括磁环与双极磁开关传感器芯片，所述双极磁开关传感器芯片位于所述磁环的内环面围成的区域内，所述双极磁开关传感器芯片可以区分N极与S极；

当所述磁环转动时，所述双极磁开关传感器芯片通过感应到所述磁环的N极磁场与S极磁场的次数获得所述磁环转动的圈数；和/或，所述双极磁开关传感器芯片通过感应所述磁环的N极磁场与S极磁场转换的次数获得所述磁环转动的圈数。

本发明实施例提供的计量表具具有如下优点：

本发明实施例提供的计量表具包括磁环与位于磁环的内环面围成的区域内的双极磁开关传感器芯片，双极磁开关传感器芯片可以区分N极与S极。在磁环转动时，双极磁开关传感器芯片通过感应到磁环磁场的N极磁场与S极磁场的次数或通过感应磁环的N极磁场与S极磁场转换的次数来获得磁环转动的圈数，从而计量流体的流量。如此设置，由于磁环的体积远大于磁钢的体积，磁环所产生的磁场相应的也远大于磁钢产生的磁场，较小的外部磁干扰相对磁环产生的磁场可以忽略，双极磁开关传感器芯片感应到的磁场受外部磁干扰所产生的变化也可以忽略，从而提高了双极磁开关传感器芯片感应磁环产生的磁场的精确性。且磁环结构具有屏蔽外部磁干扰的功能，双极磁开关传感器芯片位于磁环的内环面围成的区域内，可以进一步屏蔽外部磁干扰，提高计量表具的抗磁干扰能力。同时，设置双极磁开关传感器芯片直接感应磁环的磁场，可以省去原方案中的外磁环与传动齿轮，简化装配过程，减小成本。

如上所述的计量表具，其中，所述计量表具还包括外壳和支架；所述外壳设置有容置腔，所述磁环套设在所述容置腔的侧壁上，且所述磁环可相对所述容置腔转动；

所述支架的一端设置在所述容置腔内，所述双极磁开关传感器芯片设置在所述支架上。

如上所述的计量表具，其中，所述外壳朝所述计量表具的内部凹陷形成容置腔，所述容置腔的侧壁至少包括非导磁材料。

如上所述的计量表具，其中，所述容置腔为圆柱形，所述磁环的轴线与所述容置腔的轴线重合。

如上所述的计量表具，其中所述支架包括依次连接的第一端部、中间部以及第二端部，所述第一端部设置在所述容置腔内；

所述第一端部为棱柱结构，所述中间部以及所述第二端部为圆柱结构，所述第一端部的侧棱到所述第一端部的中心轴线的距离小于所述中间部的半径，所述第二端部的半径小于所述中间部的半径；

所述双极磁开关传感器芯片设置在所述第一端部远离所述容置腔的开口的一侧。

如上所述的计量表具，其中，所述支架设置有通孔，所述通孔包括相连通的第一圆孔段与第二圆孔段，所述第一圆孔段的半径小于所述第二圆孔段的半径；

所述第一圆孔段穿过所述第一端部以及所述中间部的一部分，所述第二圆孔段穿过所述第二端部以及所述中间部的另一部分。

如上所述的计量表具，其中，所述中间部的外周面设置有凸起，所述凸起上设置有连接孔；

所述外壳设置有螺纹孔，所述连接孔与所述螺纹孔通过螺钉连接。

如上所述的计量表具，其中，所述双极磁开关传感器芯片设置在印制电路板上，所述印制电路板设置在所述第一端部上；

所述印制电路板远离所述第一端部的表面到所述第一端部的中心轴线的距离小于所述中间部的半径。

如上所述的计量表具，其中，所述印制电路板为柔性印制电路板，所述柔性印制电路板绕设在所述第一端部上。

如上所述的计量表具，其中，所述双极磁开关传感器芯片包括双极性隧道磁阻。

如上所述的计量表具，其中，所述磁环的内环面设置有四个磁区，任意相邻的两个磁区的磁性相反。

如上所述的计量表具，其中，在所述磁环转动的过程中，当所述双极磁开关传感器芯片感应到第一预设强度的S极磁场时，所述双极磁开关传感器芯片开始产生低电平信号；当所述双极磁开关传感器芯片感应到第二预设强度的N极磁场时，所述双极磁开关传感器芯片开始产生高电平信号；

所述磁环每旋转一周，所述双极磁开关传感器芯片产生两个所述高电平信号以及两个所述低电平信号，每个所述高电平信号或者每个所述低电平信号对应所述磁环旋转90度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施提供的计量表具的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的支架的结构示意图；

图3为本发明实施例中的一种磁环的磁极分布示意图；

图4为本发明实施例中的磁环与双极磁开关传感器芯片的相对位置处于第一状态时的示意图；

图5为本发明实施例中的磁环与双极磁开关传感器芯片的相对位置处于第二状态时的示意图；

图6为本发明实施例中的磁环与双极磁开关传感器芯片的相对位置处于第三状态时的示意图；

图7为本发明实施例中的磁环与双极磁开关传感器芯片的相对位置处于第四状态时的示意图；

图8为本发明实施例中的磁环与双极磁开关传感器芯片的相对位置依次循环进入第一状态、第二状态、第三状态、第四状态时，双极磁开关传感器芯片产生的电平信号随时间的变化图。

附图标记说明：

1：外壳； 2：容置腔；

3：磁环； 4：支架；

41：第一端部； 42：中间部；

43：第二端部； 44：通孔；

441：第一圆孔段； 442：第二圆孔段；

5：双极磁开关传感器芯片； 6：印制电路板；

7：凸起。

具体实施方式

当计量表具内有流体流动时，流体带动机芯转动，机芯推动内磁环转动，内磁环通过内磁环与外磁环之间的磁场带动外磁环转动，外磁环通过传动齿轮带动计量磁钢运动，磁感应元件感应计量磁钢产生的磁场的变化并产生相应的电平信息，处理器根据上述电平信息得到相应的流体流量。然而，计量磁钢体积较小，产生的磁场强度较低，较小的外部磁干扰就会使磁感应元件感应到的磁场产生较大的变化，影响磁感应元件感应计量磁钢磁场的准确性，导致上述计量表具的抗磁干扰能力弱。并且上述计量表具需要额外安装外磁环与传动齿轮来将内磁环的转动转换为磁钢的运动，增大了装配过程的复杂度，且提高了成本。

针对上述问题，本发明实施例设置有磁环与双极磁开关传感器芯片，双极磁开关传感器芯片位于磁环的内环面所围成的区域内，双极磁开关传感器芯片可以区分磁场的N极与S极，从而在磁环转动时，通过感应到磁环磁场的N极磁场与S极磁场的次数或通过感应磁环的N极磁场与S极磁场转换的次数来获得磁环转动的圈数，从而计量流体的流量。由于磁环的体积远大于磁钢的体积，磁环所产生的磁场相应的也远大于磁钢产生的磁场，较小的外部磁干扰相对磁环产生的磁场可以忽略，双极磁开关传感器芯片感应到的磁场受外部磁干扰所产生的变化也可以忽略，从而提高了双极磁开关传感器芯片感应磁环产生的磁场的精确性。且磁环结构具有屏蔽外部磁干扰的功能，双极磁开关传感器芯片位于磁环的内环面围成的区域内，可以进一步屏蔽外部磁干扰，提高计量表具的抗磁干扰能力。同时，设置双极磁开关传感器芯片直接感应磁环的磁场，可以省去原方案中的外磁环与传动齿轮，简化装配过程，减小成本。

为了使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的计量表具包括磁环3与双极磁开关传感器芯片5，双极磁开关传感器芯片5位于磁环3的内环面围成的区域内，双极磁开关传感器芯片5可以区分磁场的N极与S极。

当磁环3转动时，双极磁开关传感器芯片5通过感应到磁环3的N极磁场与S极磁场的次数获得磁环3转动的圈数，和/或，双极磁开关传感器芯片5通过感应磁环3的N极磁场与S极磁场转换的次数获得磁环3转动的圈数。

这样设置，在磁环3转动时，双极磁开关传感器芯片5在自身所处的位置感应到的磁环3的磁场的极性交替改变，双极磁开关传感器芯片5通过自身感应到的磁环3的N极磁场与S极磁场的次数和/或磁环3的N极磁场与S极磁场转换的次数，可以得到磁环3转动的圈数，从而计量流体的流量。由于磁环3的体积远大于磁钢的体积，磁环3所产生的磁场相应的也远大于磁钢产生的磁场，较小的外部磁干扰相对磁环3产生的磁场可以忽略，双极磁开关传感器芯片5感应到的磁场受外部磁干扰所产生的变化也可以忽略，从而提高了双极磁开关传感器芯片5感应磁环产生的磁场的精确性。且磁环3的结构具有屏蔽外部磁干扰的功能，双极磁开关传感器芯片5位于磁环3的内环面围成的区域内，可以进一步屏蔽外部磁干扰，提高计量表具的抗磁干扰能力。同时，设置双极磁开关传感器芯片5直接感应磁环3的磁场，可以省去原方案中的外磁环与传动齿轮，简化装配过程，减小成本。

在一种具体的实施例中，双极性磁开关传感器芯片5包括双极性隧道磁阻，双极磁隧道磁阻可以根据磁场的大小以及方向改变自身的电阻，从而使得该双极磁开关传感器芯片5可以根据磁场的变化调控产生的电平信号。双极磁开关传感器芯片5能够区分磁场的N极与S极。当双极磁开关传感器芯片5感应到第二预设强度的N极磁场时，双极磁开关传感器芯片5开始产生高电平信号；当双极磁开关传感器芯片5感应到第一预设强度的S极磁场时，双极磁开关传感器芯片5开始产生低电平信号。其中，第一预设强度、第二预设强度由双极磁开关传感器芯片5的灵敏度等因素决定。

进一步的，计量表具还包括外壳1和支架4，外壳1设置有容置腔2，磁环3套设在容置腔2的侧壁上，且磁环3可相对容置腔2转动。支架4的一端设置在容置腔2内，双极磁开关传感器芯片5设置在支架4上。这样设置，使得双极磁开关传感器芯片5位于容置腔2内，可以通过容置腔2进一步的屏蔽外界磁干扰。

在一种可能的实施例中，计量表具内设置有机芯，机芯与磁环3传动连接。当有流体流经计量表具内部时，流体会带动机芯转动，机芯转动时带动磁环3转动。从而使得磁环3转动的圈数可以表征流体的流量，磁环3转动的转速可以表征流体的流速。

支架4的一端设置在容置腔2内，双极磁开关传感器芯片5设置在支架4上，双极磁开关传感器芯片5位于磁环3的内环面围成的区域内，双极磁开关传感器芯片5用于感应磁环3产生的磁场。

当磁环3转动时，磁环3产生的磁场也相应的转动，双极磁开关传感器芯片5感应磁环3产生的磁场，并通过感应到的磁场的大小、方向等信息的变化产生相应的电平信息，最终计量表具内的处理器根据双极磁开关传感器芯片5产生的电平信息计算出相应流体的流量。

这样设置，由于磁环3产生的磁场强度相比常见的计量表具中磁钢产生的磁场大，在相同的磁干扰情况下，磁环3产生的磁场受到的影响比磁钢产生的磁场受到的影响小。当双极磁开关传感器芯片5直接感应磁环3产生的磁场时，可以减小双极磁开关传感器芯片5感应到的磁场受到的干扰，从而提高双极磁开关传感器芯片5感应的磁场的精度，提高计量表具的抗磁干扰能力。并且磁环3具有屏蔽外部磁干扰的能力，双极磁开关传感器芯片5位于磁环3内环面围成的区域内，可以进一步降低外部磁干扰对双极磁开关传感器芯片5的影响，提高计量表具的抗磁干扰能力。同时，设置双极磁开关传感器芯片5直接感应磁环3的磁场，可以省去原方案中的外磁环与传动齿轮，简化装配过程，减小成本。

由于本发明实施例提供的计量表具的抗磁干扰能力增强了，因此当有磁干扰存在时，该计量表具可以正常工作。

进一步的，为了使双极磁开关传感器芯片5能够感应到磁环3产生的磁场的变化，双极磁开关传感器芯片5可以设置在偏离磁环3轴线的位置，避免出现磁环3转动时，双极磁开关传感器芯片5处的磁场不发生变化的情况。

如图1所示，本发明实施例提供的计量表具包括外壳1，外壳1向计量表具的内部凹陷形成容置腔2，容置腔2的侧壁至少包括非导磁材料。这样设置，可以防止该侧壁受到磁环3磁场作用而磁化，干扰双极磁开关传感器芯片5对磁环3磁场的感应，从而提高了计量表具的计量精确性。

容置腔2的侧壁外套设有磁环3，磁环3位于计量表具内部，当有流体流经计量表具时，磁环3在计量表具内部相对容置腔2转动。如此设置，使得磁环3位于计量表具内部，磁环3在计量表具内部将流体的流动信息转换为磁环3的转动，并通过磁环3产生的磁场将该流动信息传递给位于计量表具外部的双极磁开关传感器芯片5，无需在外壳1上设置通孔来进行计量表具的内部与外部之间的信息传递，提高了计量表具的密封性。此处计量表具的内部与外部由外壳1隔开。

容置腔2可以为圆柱形、棱柱形等不同形状，具体情况根据实际需要选定，例如本实施例中，容置腔2为圆柱形，且磁环3的轴线与容置腔2的轴线重合。这样设置，利于磁环3相对容置腔2的转动。

磁环3至少包括一对磁极，即磁环3可以包括一对磁极也可以包括多对磁极，具体数量可以根据磁环3的尺寸进行设计。磁环3包括的磁极对数越多，计量表具的精确度越高。双极磁开关传感器芯片可以分辨N极与S极。磁环3包括的磁极对数越多，磁极沿磁环3的内环面分布的也就越密集，磁环3旋转较小的角度时，双极磁开关传感器芯片就可以感应到南磁极与北磁极之间的转换，即双极磁开关传感器芯片可以分辨磁环3转动的最小角度减小了，从而使得计量表具可以更加精确的分辨出磁环3旋转的角度，进而提高计量表具的精确度。

在一种具体的实施例中，磁环3的内环面设置有四个磁区，任意相邻的两个磁区的磁性相反。如图3所示，磁环3包括两对共四个磁极，四个磁极在磁环3的内环面形成两个N极磁区与两个S极磁区，磁感线从两个N极磁区发出，进入两个S极磁区，形成如图3所示的磁场。磁环3内环面的磁区数量较少时，双极磁开关传感器芯片5可以分辨磁环3转动的最小角度较大，计量表具的精确度较低；磁环3内环面设置的磁区数量较多时，磁环3的尺寸较大且生产该种磁环3的成本较高。因此，设置磁环3的内环面包括四个磁区，既能满足计量表具的精确度要求，又能降低磁环3的尺寸与生产成本。

进一步的，上述四个磁极沿磁环3的内环面均匀分布。这样设置，可以使磁环3内环面所围成的区域内的磁场沿磁环3的轴线对称分布，使得双极磁开关传感器芯片5感应到磁环3产生的磁场的变化更为均匀，从而产生更有规律性的电平信号，使得计量表具的处理器处理该电平信号的难度降低。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的计量表具还包括支架4，支架4包括依次连接的第一端部41、中间部42以及第二端部43，第一端部41设置在容置腔2内。支架4可通过铆接、螺栓连接、螺钉连接、卡接等方式固定在外壳1上，具体情况可根据实际需要选定。例如，本实施例中，中间部42的外周面设置有凸起7，凸起7上设置有连接孔，外壳1上设置有螺纹孔，上述连接孔与上述螺纹孔通过螺钉连接，将支架4固定在外壳1上。

第一端部41、中间部42以及第二端部43可以为圆柱、棱柱等不同结构，具体情况根据实际需要选定。例如，本实施例中，第一端部41为棱柱结构，中间部42以及第二端部43为圆柱结构，第一端部41的侧棱到第一端部41的中心轴线的距离小于中间部42的半径，第二端部43的半径小于中间部42的半径。

这样设置，便于双极磁开关传感器芯片5的安装与固定。例如，当双极磁开关传感器芯片5通过印制电路板6设置在第一端部41时，由于第一端部41为棱柱，使得第一端部41的侧壁为平面，便于印制电路板6的安装。且由于第一端部41的侧棱到第一端部41的中心轴线的距离小于中间部42的半径，安装印制电路板6时，可以使印制电路板6的一端与中间部42抵接，便于印制电路板6的定位以及固定。第二端部43的半径小于中间部42的半径，可以减少第二端部43处的用料，节约成本。

进一步的，双极磁开关传感器芯片5设置在第一端部41远离容置腔2的开口的一侧。这样设置，可以使双极磁开关传感器芯片5远离容置腔2的开口，加强对外界磁场的屏蔽效果。

支架4设置有通孔44，该通孔44包括相连通的第一圆孔段441与第二圆孔段442，第一圆孔段441的半径小于第二圆孔段442的半径，第一圆孔段441穿过第一端部41以及中间部42的一部分，第二圆孔段442穿过第二端部43以及中间部42的另一部分。

通过设置通孔44，可以减小支架4的重量，从而减小外壳1的负荷，提高计量表具的结构稳定性。同时也可以减少支架4的用料，减小成本。并且通过设置第一圆孔段441与第二圆孔段442的尺寸以及位置，可以使通孔44更加匹配支架4的结构，提高支架4的结构稳定性。

支架4的第一端部41上设置有双极磁开关传感器芯片5，双极磁开关传感器芯片5位于磁环3的内环面围成的区域内，双极磁开关传感器芯片5用于感应磁环3产生的磁场。具体的，当磁环3转动时，磁环3产生的磁场相应的转动，双极性磁开关传感器芯片5所处的位置的磁场极性相应的在N极与S极之间转换，当双极磁开关传感器芯片感应到第二预设强度的N极磁场时，双极磁开关传感器芯片5开始产生高电平信号；当双极磁开关传感器芯片5感应到第一预设强度的S极磁场时，双极磁开关传感器芯片5开始产生低电平信号。根据高低电平信号变化的次数，可以得到磁环3转动的圈数，从而得到流体的流量。其中，第一预设强度、第二预设强度由双极磁开关传感器芯片5的灵敏度等因素决定。

在一种可能的实施例中，双极磁开关传感器芯片5设置在印制电路板6上，印制电路板6设置在支架4的第一端部41。这样设置，相比直接将双极磁开关传感器芯片5设置在支架4上，可以减小安装过程中对双极磁开关传感器芯片5的破坏；并且计量表具除了双极磁开关传感器芯片5还有其他的电子元件，其他的电子元件也可以设置在印制电路板6上。这样设置也可以提高计量表具内部电子元件的集成度，便于电子元件的布线。

印制电路板6远离第一端部41的表面到第一端部41的中心轴线的距离小于中间部42的半径。这样设置，当中间部42的一部分也设置在容置腔2内时，可以在一定程度上防止印制电路板6与容置腔2侧壁发生碰撞，保护印制电路板6的结构。

进一步的，上述印制电路板6可以为柔性印制电路板，柔性印制电路板绕设在第一端部41上。柔性印制电路板的弯折性好、柔软度高，可以提高计量表具的结构稳定性。

双极磁开关传感器芯片5的数量可以为1个、2个、3个、4个、5个等，具体数量可以根据磁环3的尺寸选用，当双极磁开关传感器芯片5的数量大于2个时，计量表具根据多个双极磁开关传感器芯片5产生的电平信号的顺序，可以得到磁环3的转动方向，从而得到流体的流动方向。

当磁环3顺时针转动时，磁环3与双极磁开关传感器芯片的相对位置依次循环进入图4所示的第一状态、图5所示的第二状态、图6所示的第三状态、图7所示的第四状态。当磁环3与双极磁开关传感器芯片处于第一状态时，此时双极磁开关传感器芯片接近N极，双极磁开关传感器芯片感应到第二预设强度的N极磁场，双极磁开关传感器芯片开始产生高电平信号；当磁环3与双极磁开关传感器芯片处于第二状态时，此时双极磁开关传感器芯片接近S极，双极磁开关传感器芯片感应到第一预设强度的S极磁场，双极磁开关传感器芯片开始产生低电平信号；当磁环3与双极磁开关传感器芯片处于第三状态时，此时双极磁开关传感器芯片再次接近N极，双极磁开关传感器芯片感应到第二预设强度的N极磁场，双极磁开关传感器芯片再次开始产生高电平信号；当磁环3与双极磁开关传感器芯片处于第四状态时，此时双极磁开关传感器芯片再次接近S极，双极磁开关传感器芯片感应到第一预设强度的S极磁场，双极磁开关传感器芯片再次开始产生低电平信号。

在上述过程中，双极磁开关传感器芯片产生的电平信号如图8所示，该电平信号包括交替出现的高电平信号与低电平信号。磁环3每旋转一周，双极磁开关传感器芯片产生两个高电平信号以及两个低电平信号，每个高电平信号或者每个低电平信号对应磁环3旋转90度，计量表具中的处理器通过该电平信号可以计算出磁环3旋转的具体圈数。

由于双极磁开关传感器芯片可以区分磁场的N极与S极，使得无论磁干扰增强的是S极附近的磁场，还是N极附近的磁场，双极磁开关传感器芯片都能在接近S极或者接近N极时改变自身产生的电平信号的状态，即实现双极磁开关传感器芯片产生的高电平信号与低电平信号之间的转换，从而使得计量表具可以分辨磁环3转动的圈数，从而提高计量表具的抗磁干扰能力。

在相关方案中，若采用双极磁开关传感器芯片作为磁感应元件，通过双极磁开关传感器芯片来感应磁钢的磁场，由于磁钢旋转时，总是单一的S极或者N极朝向双极磁开关传感器芯片，使得双极磁开关传感器芯片感应到的磁场总是单一的S极磁场或者N极磁场，双极磁开关传感器芯片只能产生单一的高电平信号或者低电平信号，无法满足计量表具的计量需求。

因此通常采用两颗磁钢，使其中一颗磁钢的S极朝向双极磁开关传感器芯片，另外一颗磁钢的N极朝向双极磁开关传感器芯片，此过程需要区分磁钢的N极与S极。从而使得双极磁开关传感器芯片交替感应到S极磁场与N极磁场，产生交替变化的高电平信号与低电平信号。

而本发明实施例使得双极磁开关传感器芯片5感应磁环3的磁场，只需将双极磁开关传感器芯片5插入磁环3的内环面围成的区域即可，无需区分南北磁极，进一步简化了安装过程。

本发明实施例提供的计量表具可以直接通过对膜式燃气表、水表等计量表具进行改造得到。以膜式燃气表为例，通过去除容置腔2外部的外磁环、计量齿轮以及磁钢，通过支架4将双极磁开关传感器芯片5固定，使双极磁开关传感器芯片5感应膜式燃气表内部的动能传递磁环产生的磁场，即可完成改造，得到本发明实施例提供的计量表具。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书的描述中，参考术“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种计量表具，其特征在于，包括磁环与双极磁开关传感器芯片，所述双极磁开关传感器芯片位于所述磁环的内环面围成的区域内，所述双极磁开关传感器芯片可以区分N极与S极；

当所述磁环转动时，所述双极磁开关传感器芯片通过感应到所述磁环的N极磁场与S极磁场的次数获得所述磁环转动的圈数；和/或，所述双极磁开关传感器芯片通过感应所述磁环的N极磁场与S极磁场转换的次数获得所述磁环转动的圈数。

2.根据权利要求1所述的计量表具，其特征在于，所述计量表具还包括外壳和支架；所述外壳设置有容置腔，所述磁环套设在所述容置腔的侧壁上，且所述磁环可相对所述容置腔转动；

所述支架的一端设置在所述容置腔内，所述双极磁开关传感器芯片设置在所述支架上。

3.根据权利要求2所述的计量表具，其特征在于，所述外壳朝所述计量表具的内部凹陷形成容置腔，所述容置腔的侧壁至少包括非导磁材料。

4.根据权利要求2或3所述的计量表具，其特征在于，所述容置腔为圆柱形，所述磁环的轴线与所述容置腔的轴线重合。

5.根据权利要求3所述的计量表具，其特征在于，所述支架包括依次连接的第一端部、中间部以及第二端部，所述第一端部设置在所述容置腔内；

所述第一端部为棱柱结构，所述中间部以及所述第二端部为圆柱结构，所述第一端部的侧棱到所述第一端部的中心轴线的距离小于所述中间部的半径，所述第二端部的半径小于所述中间部的半径；

所述双极磁开关传感器芯片设置在所述第一端部远离所述容置腔的开口的一侧。

6.根据权利要求5所述的计量表具，其特征在于，所述支架设置有通孔，所述通孔包括相连通的第一圆孔段与第二圆孔段，所述第一圆孔段的半径小于所述第二圆孔段的半径；

所述第一圆孔段穿过所述第一端部以及所述中间部的一部分，所述第二圆孔段穿过所述第二端部以及所述中间部的另一部分。

7.根据权利要求6所述的计量表具，其特征在于，所述中间部的外周面设置有凸起，所述凸起上设置有连接孔；

所述外壳设置有螺纹孔，所述连接孔与所述螺纹孔通过螺钉连接。

8.根据权利要求5-7任一项所述的计量表具，其特征在于，所述双极磁开关传感器芯片设置在印制电路板上，所述印制电路板设置在所述第一端部上；

所述印制电路板远离所述第一端部的表面到所述第一端部的中心轴线的距离小于所述中间部的半径。

9.根据权利要求8所述的计量表具，其特征在于，所述印制电路板为柔性印制电路板，所述柔性印制电路板绕设在所述第一端部上。

10.根据权利要求1所述的计量表具，其特征在于，所述双极磁开关传感器芯片包括双极性隧道磁阻。

11.根据权利要求1所述的计量表具，其特征在于，所述磁环的内环面设置有四个磁区，任意相邻的两个磁区的磁性相反。

12.根据权利要求11所述的计量表具，其特征在于，在所述磁环转动的过程中，当所述双极磁开关传感器芯片感应到第一预设强度的S极磁场时，所述双极磁开关传感器芯片开始产生低电平信号；当所述双极磁开关传感器芯片感应到第二预设强度的N极磁场时，所述双极磁开关传感器芯片开始产生高电平信号；

所述磁环每旋转一周，所述双极磁开关传感器芯片产生两个所述高电平信号以及两个所述低电平信号，每个所述高电平信号或者每个所述低电平信号对应所述磁环旋转90度。

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