CN201397184Y - 一种用于测试无磁水表中电子模块水计量性能的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于测试无磁水表中电子模块水计量性能的装置，包括壳体，壳体内设置有步进电机和信号处理电路，步进电机的转子上连接有圆盘，圆盘的上表面上设置有金属贴片，壳体上设置有两个位于圆盘上方的凹槽，优点在于通过在步进电机转子上设置一个绝缘的圆盘，并在圆盘上表面上设置金属贴片，在圆盘上方设置两个用于置放被测电子模块的LC传感器的凹槽，这样利用步进电机模拟叶轮的旋转，当金属贴片旋转到凹槽的下方时，LC传感器感应到金属贴片的旋转信号，经被测电子模块处理后得到金属贴片的旋转圈数，同时信号处理电路也将步进电机所转圈数显示在显示屏上，通过比较二者的旋转圈数，可得出被测电子模块的水计量性能是否完好。

Description

一种用于测试无磁水表中电子模块水计量性能的装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于测试水计量性能的装置，尤其是涉及一种用于测试无磁水表中电子模块水计量性能的装置。

背景技术

无磁水表主要由机械部分和电子模块部分(即电子电路部分)组成，机械部分主要包括基表，基表内设置有叶轮，叶轮的上表面为圆形，以直径为界叶轮的一半上表面上设置有阻尼性金属贴片；电子模块主要包括单片机及两个LC传感器，两个LC传感器被固定在距离叶轮上方不大于5mm处的固定物上，两个LC传感器在理想状态下作无阻尼振荡。无磁水表的计量是由叶轮和电子模块共同实现的，当无磁水表中有水流过时，水流冲击叶轮使之旋转，设置于叶轮上表面上的金属贴片也随着叶轮旋转，当设置于叶轮上表面上的金属贴片转到LC传感器的底下时，此时LC传感器作阻尼振荡，阻尼振荡信号被单片机采集后经过处理可得到叶轮所转的圈数，从而进行水计量。

无磁水表批量生产时，产品的合格与否一般只能将整个无磁水表的电子模块和机械部分全部组装完毕后才能进行测试鉴定，一旦存在水计量不准确的现象，很难将问题的原因归结于机械部分还是电子模块部分，往往只能将整个无磁水表作为不合格产品，从而导致资源浪费。另一方面，当使用中的无磁水表发生故障导致水计量不准确时，维修人员也无法快速准确的找到问题的原因所在。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于测试无磁水表中电子模块水计量性能的装置，该装置结构简单、操作方便，且测试结果准确可靠。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于测试无磁水表中电子模块水计量性能的装置，包括壳体，所述的壳体内设置有步进电机和信号处理电路，所述的步进电机的转子上连接有圆盘，所述的圆盘以直径为界的一半上表面上设置有阻尼性金属贴片，所述的壳体上设置有两个用于置放待测电子模块的LC传感器的凹槽，两个所述的凹槽位于所述的圆盘的上方，所述的壳体上设置有显示屏和按键组件，所述的步进电机、所述的显示屏和所述的按键组件分别与所述的信号处理电路连接。

所述的信号处理电路包括单片机、信号驱动电路、电机驱动芯片、变压器和整流桥，所述的显示屏和所述的按键组件分别与所述的单片机连接，所述的单片机与所述的信号驱动电路连接，所述的信号驱动电路与所述的电机驱动芯片连接，所述的电机驱动芯片与所述的步进电机连接，所述的变压器的输入端接入220V交流电，所述的变压器的输出端与所述的整流桥连接，所述的整流桥通过第一三端稳压块与所述的电机驱动芯片连接，所述的第一三端稳压块通过第二三端稳压块与所述的电机驱动芯片连接，所述的第二三端稳压块通过电压调节器与所述的单片机连接。

所述的单片机的型号为MSP430，所述的电机驱动芯片的型号为TA8435H，所述的第一三端稳压块的型号为LM317，所述的第二三端稳压块的型号为LM7805，所述的电压调节器的型号为LM1117。

所述的圆盘和所述的凹槽采用的材料均为绝缘材料，两个所述的凹槽的中心与所述的圆盘的圆心的连接线之间的夹角为90度。

所述的按键组件包括清零键、运行/暂停键、正/反运行键及三个速度档位键，所述的单片机连接有指示灯组件，所述的指示灯组件包括与所述的运行/暂停键相应的运行指示灯、与正/反运行键相应的方向指示灯及三个与所述的速度档位键相应的速度档位指示灯。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过在步进电机的转子上设置一个绝缘圆盘，并在绝缘圆盘的上表面上设置金属贴片，在圆盘的上方设置两个用于置放待测电子模块的LC传感器的凹槽，这样利用步进电机模拟叶轮的旋转，当金属贴片旋转到凹槽的下方时，LC传感器感应到金属贴片的旋转信号，经被测电子模块处理后得到金属贴片的旋转圈数，同时与步进电机连接的信号处理电路也将步进电机所转的圈数显示在显示屏上，通过比较金属贴片的旋转圈数和步进电机的旋转圈数，可得出被测电子模块的水计量性能是否完好，这样当被测电子模块的水计量性能不准确时，可更换或修理该被测电子模块，而无需将整个无磁水表视为不合格产品。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的信号处理电路与步进电机、按键组件、显示屏及指示灯组件的连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图所示，一种用于测试无磁水表中电子模块水计量性能的装置，包括壳体1，壳体1内设置有步进电机2和信号处理电路3，步进电机2的转子21上连接有圆盘4，圆盘4以直径为界的一半上表面上设置有阻尼性金属贴片5，壳体1上设置有两个用于置放待测电子模块的LC传感器(图中未示出)的凹槽6，两个凹槽6位于圆盘4的上方，两个凹槽6的中心与圆盘4的圆心的连接线之间的夹角β为90度，壳体1上设置有显示屏7和按键组件8，步进电机2、显示屏7和按键组件8分别与信号处理电路3连接。在本实施例中圆盘4和凹槽6均由现有的绝缘材料制成，步进电机2采用现有的两相步进电机。实际设计过程中，阻尼性金属贴片5并不一定要严格占圆盘4的一半面积，两个凹槽6的中心与圆盘4的圆心的连接线之间的夹角β也并不一定要90度，但须保证在圆盘4旋转一周过程中，两个凹槽6的中心都能在阻尼性金属贴片5的上方保持相同的一定时间。当阻尼性金属贴片5占圆盘4的一半面积，且两个凹槽6的中心与圆盘4的圆心的连接线之间的夹角β呈90度时，可得到最佳的计量效果。

信号处理电路3包括型号为MSP430的单片机31、信号驱动电路32、型号为TA8435H的电机驱动芯片33、变压器34和整流桥35，显示屏7和按键组件8分别与单片机31连接，单片机31与信号驱动电路32连接，信号驱动电路32与电机驱动芯片33连接，电机驱动芯片33与步进电机2连接，变压器34的输入端接入交流电，变压器34的输出端与整流桥35连接，整流桥35通过型号为LM317的第一三端稳压块36与电机驱动芯片33连接，第一三端稳压块36通过型号为LM7805的第二三端稳压块37与电机驱动芯片33连接，第二三端稳压块37通过型号为LM1117的电压调节器38与单片机31连接，在此具体实施例中信号驱动电路32、变压器34和整流桥35均采用现有技术，步进电机2在单片机31的控制下具有高、中、低三种转速，可分别模拟水流速为3800L/h、1400L/h和750L/h时叶轮的工作情况，因此，利用本装置可方便地测试无磁水表中的电子模块在不同的水流速下的水计量性能。按键组件8包括清零键、运行/暂停键、正/反运行键及三个速度档位键，三个速度档位键与步进电机2的转速相对应，清零键可使显示屏7上显示的圈数清0，运行/暂停键可使步进电机2在运行和暂停状态之间切换，正/反运行键可切换步进电机2的转向；单片机31还可连接用于指示相应操作的指示灯组件9，指示灯组件9包括与运行/暂停键相应的运行指示灯、与正/反运行键相应的方向指示灯及三个与速度档位键相应的速度档位指示灯。在此，按键组件8、指示灯组件9和信号驱动电路32可与单片机31的任意I/O口连接，显示屏7可显示的圈数范围为0～65535，指示灯组件9和显示屏7用于反映本装置的运行状况。

整个装置采用交流电220V电压供电，220V交流电经过变压器34、整流桥35和第一三端稳压块36后得到直流+15V电压，该电压接电机驱动芯片33的VMB和VMA端口，作为步进电机2的工作电压；+15V的电压再经过第二三端稳压块37后得到+5V电压，该电压接电机驱动芯片33的Vcc端，作为电机驱动芯片33的工作电压；+5V的电压再经过电压调节器38后得到+3.3V电压，该电压接单片机31的Vcc端，作为单片机31的工作电压。单片机31通过按键组件8获取操作员的操作指令，并控制相应的指示灯亮，然后输出三种控制信号，三种控制信号分别为用于控制步进电机2转速的时钟信号、正反转控制信号和使能信号，时钟信号经信号驱动电路32后通过电机驱动芯片33上的时钟引脚CK1输入到电机驱动芯片33中，正反转控制信号经信号驱动电路32后通过电机驱动芯片33上的正反转控制引脚CV输入到电机驱动芯片33中，使能信号经信号驱动电路32后通过电机驱动芯片33上的使能端EN输入到电机驱动芯片33中，在此使能信号为低电平有效。电机驱动芯片33的两相输出端A和A-端分别与步进电机2连接，当电机驱动芯片33的使能端接收到的使能信号为高电平时，该电机驱动芯片33的各相输出被强制关闭，步进电机2无法工作。

本实用新型的工作原理为：当步进电机2在单片机的控制下按一定的转速旋转时，步进电机2的转子21带动圆盘4同步旋转，同时也带动阻尼性金属贴片5旋转，以模拟有水流通过时的叶轮，当圆盘4旋转时，置放于两个凹槽6内的待测电子模块的LC传感器可由阻尼性金属贴片5感应到圆盘4的旋转信号，经过待测电子模块处理后得到圆盘4的旋转圈数，与此同时，单片机31也将步进电机2所转的圈数显示在显示屏7上，比较显示屏7上显示的步进电机2所转的圈数和圆盘4的旋转圈数，当二者的差值小于或等于1时，可确定被测的无磁水表中的电子模块的水计量性能完好。实际上通过设置一个凹槽，将待测电子模块的一个LC传感器放入凹槽中就可测得圆盘的旋转圈数，在本实施例中设置两个凹槽的目的，是为了在获得圆盘4的旋转圈数的同时，得到圆盘4的旋转方向，当圆盘4正转时，计量圈数增加，反转时减少，这样提高了计量的稳定性。

Claims (5)

1、一种用于测试无磁水表中电子模块水计量性能的装置，其特征在于包括壳体，所述的壳体内设置有步进电机和信号处理电路，所述的步进电机的转子上连接有圆盘，所述的圆盘以直径为界的一半上表面上设置有阻尼性金属贴片，所述的壳体上设置有两个用于置放待测电子模块的LC传感器的凹槽，两个所述的凹槽位于所述的圆盘的上方，所述的壳体上设置有显示屏和按键组件，所述的步进电机、所述的显示屏和所述的按键组件分别与所述的信号处理电路连接。

2、根据权利要求1所述的一种用于测试无磁水表中电子模块水计量性能的装置，其特征在于所述的信号处理电路包括单片机、信号驱动电路、电机驱动芯片、变压器和整流桥，所述的显示屏和所述的按键组件分别与所述的单片机连接，所述的单片机与所述的信号驱动电路连接，所述的信号驱动电路与所述的电机驱动芯片连接，所述的电机驱动芯片与所述的步进电机连接，所述的变压器的输入端接入220V交流电，所述的变压器的输出端与所述的整流桥连接，所述的整流桥通过第一三端稳压块与所述的电机驱动芯片连接，所述的第一三端稳压块通过第二三端稳压块与所述的电机驱动芯片连接，所述的第二三端稳压块通过电压调节器与所述的单片机连接。

3、根据权利要求2所述的一种用于测试无磁水表中电子模块水计量性能的装置，其特征在于所述的单片机的型号为MSP430，所述的电机驱动芯片的型号为TA8435H，所述的第一三端稳压块的型号为LM317，所述的第二三端稳压块的型号为LM7805，所述的电压调节器的型号为LM1117。

4、根据权利要求1所述的一种用于测试无磁水表中电子模块水计量性能的装置，其特征在于所述的圆盘和所述的凹槽采用的材料均为绝缘材料，两个所述的凹槽的中心与所述的圆盘的圆心的连接线之间的夹角为90度。

5、根据权利要求2或3所述的一种用于测试无磁水表中电子模块水计量性能的装置，其特征在于所述的按键组件包括清零键、运行/暂停键、正/反运行键及三个速度档位键，所述的单片机连接有指示灯组件，所述的指示灯组件包括与所述的运行/暂停键相应的运行指示灯、与正/反运行键相应的方向指示灯及三个与所述的速度档位键相应的速度档位指示灯。

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