CN204228224U - 燃气表用计数采样电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种燃气表用计数采样电路，包括TMR电压发生器、比较器、施密特触发器和CMOS反相器，能将变化的磁场信号转化为数字电压信号输出。TMR电压发生器包括电压调整电路、TMR传感器和信号处理电路。TMR电压发生器的输出信号作为比较器的输入信号，经过施密特触发器和CMOS反相器，将信号处理成方波信号便于采集计数。该电路主要运用了TMR传感器代替传统的干簧管传感器进行采样计数，灵敏度高，精度高。本实用新型通过采用TMR传感器实现对信号的采集功能，适用于各型管道燃气表计量信号的采样，不仅计量准确，而且安装方便，可靠坚固。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种计数器，特别涉及一种燃气表用计数采样电路。
背景技术
目前使用的大部分燃气表走气时脉冲采样器将计数器字轮转动产生的磁脉冲信号转换为电脉冲信号，控制器实时采集和处理电脉冲信号，实现气量计量，因此采样器能否提供准确无误、稳定可靠的脉冲信号成为整个控制器能否准确计量和控制的关键。现在普遍采用的脉冲采样器是使用干簧管脉冲采样，干簧管通过计数器上的磁石转动，取得脉冲信号进行流量计量。当干簧管出现故障后电子计量就不能进行，而磁簧开关是相当脆弱的，当引出线焊接时，很容易打破玻璃密封件，一旦密封破坏，空气进入管内，其中的簧片触点慢慢形成氧化，最终导致干簧管失灵。并且由于干簧管是无源器件，为了减小功耗，其匹配上拉电阻往往比较大，当受到外部电磁场干扰影响，干簧管脉冲采样输出极易形成干扰尖峰信号，从而造成错误计数。现有干簧管加工损耗大，采用玻璃封装，在运送和加工过程中容易受损，影响产品及寿命。后期装配中也容易发生故障，且不易被常规万用表检查发现，需要用专用测试仪，排查工序多而繁杂。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种燃气表用计数采样电路。能够准确采集计量信号，安装方便，不易损坏，可靠性强。
为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为采用一种燃气表用计数采样电路，所述计数采样电路包括TMR电压发生器、比较器、输出电路和反相器，其中TMR电压发生器包括电源调整电路、传感器、信号调理电路。电源调整电路输入端(13)连接电源，一输出端与传感器一输入端相接在第一接点(14)，另一输出端与信号调理电路一输入端相接在第二接点(15)，传感器另一输入端与GND相接 在第三接点(16)，输出端与信号调理电路另一输入端相接在第四接点(17)，信号调整电路的两个输出端分别与比较器正向输入端(19)和反向输入端(20)相接，比较器的输出端(21)与输出电路的输入端相接，输出电路的输出端与反相器输入端(18)相接。
优选的，所述传感器是TMR传感器。
优选的，所述反相器采用CMOS反相器。
优选的，所述输出电路采用施密特触发器。
优选的，所述电容C1的值为0.1uf。
本实用新型的首要改进之处为采样传感器采用TMR传感器代替干簧管传感器。当镶嵌有磁体的计数器之轮每转一圈，磁体靠近TMR传感器一次，计数脉冲信号增加一个。
本实用新型的有益效果是：本实用新型采用TMR传感器采集计数信号，抗外磁干扰强，提供可靠稳定的脉冲采样信号，灵敏度高，精度高，计量准备，安装方便，不易损坏。同时由于集成了信号调理电路，采用CMOS输出，驱动能力强，避免了现有干簧管抗电磁干扰能力弱，脉冲采样信号有尖峰干扰的情况，还避免了很容易打破玻璃和密封件而出现故障后电子计量就不能进行且排除故障工序繁杂的弊端。
附图说明
图1为现有干簧管的结构示意图；
图2为现有燃气表用计数采样电路原理图；
图3为本实用新型燃气表用计数采样电路原理图；
图4为本实用新型燃气表用计数采样电路PCB图；
图5为本实用新型燃气表用计数采样装置机械计数器结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
参照图1、图2，现有燃气表用计数采样电路的一个例子。计数采样装置所用传感器为干簧管传感器。计数时，如图5所示的计数器字轮上的磁体物质靠近玻璃管1时，在磁场磁力线的作用下，管内的两个簧片2被磁化而互相吸引接触，簧片2就会吸合在一起，触点3接触，使结点所接的电路连通。外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路也就断开了。当计数器字轮每转一圈产生一个脉冲信号。实际操作中由于磁簧开关是相当脆弱的，当引出线焊接时，很容易打破玻璃和密封件，如果需要弯曲的引出线，必须确保玻璃之间的密封和弯曲点5的位置，否则容易损坏，操作上工序需特别小心。
如图3、4所示，本实用新型燃气表用计数采样电路。所述计数采样电路包括电源调整电路、传感器、信号调理电路、比较器、输出电路和反相器。其中电源调整电路输入端13连接电源，一输出端与传感器一输入端接点14相接，另一输出端与信号调理电路一输入端接点15相接，传感器另一输入端接点16与GND相接，输出端与信号调理电路另一输入端接点17相接，信号调整电路的两个输出端分别与比较器正向输入端19和反向输入端20相接，比较器的输出端21与输出电路的输入端相接，输出电路的输出端与反相器输入端18相接。此电路将变化的磁场信号转化为数字电压信号输出，达到采样的目的。
计数时，如图5所示的结构，当镶嵌有磁体的计数器字轮8转动，磁体产生的磁场平行于TMR传感器敏感方向且该磁场超过TMR传感器工作点门限时，输出低电平；当平行于TMR传感器敏感方向的磁场低于TMR传感器释放点时，输出高电平。比较器输出方波信号，经过反相器输出的也是方波信号，反相器增加驱动能力保存信号的完整性。当磁体转动时，输出方波信号，形成周期信号，进而采样计数。
输出电路利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，把边沿变化缓慢的 周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。
为了降低外部噪音，推荐在传感器电源和地之间增加一个滤波电容(靠近传感器)。如应用电路图3所示，典型值为0.1μF。
安装时，如图4所示的PCB图安装在如图5所示的结构上，由于TMR传感器是塑封的电子元器件，比较起干簧管的玻璃材质，不易损坏且安装简便。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种燃气表用计数采样电路，所述计数采样电路包括TMR电压发生器、比较器、输出电路和反相器；其中TMR电压发生器包括电源调整电路、传感器、信号调理电路；电源调整电路输入端(13)连接电源，一输出端与传感器一输入端相接在第一接点(14)，另一输出端与信号调理电路一输入端相接在第二接点(15)；传感器另一输入端与GND相接在第三接点(16)，输出端与信号调理电路另一输入端相接在第四接点(17)；信号调整电路的两个输出端分别与比较器正向输入端(19)和反向输入端(20)相接；比较器的输出端(21)与输出电路的输入端相接；输出电路的输出端与反相器输入端(18)相接。
2.根据权利要求1所述的燃气表用计数采样电路，其特征在于：所述传感器是TMR传感器。
3.根据权利要求1所述的燃气表用计数采样电路，其特征在于：所述反相器采用CMOS反相器。
4.根据权利要求1所述的燃气表用计数采样电路，其特征在于：所述输出电路采用施密特触发器。
5.根据权利要求1所述的燃气表用计数采样电路，其特征在于：所述电容C1的值为0.1uf。
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