CN206876841U - 一种燃气表供电电源电压检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种燃气表供电电源电压检测电路，涉及测量技术领域。它包括燃气表电源和控制器，电源正极并联有第一开关模块和第二开关模块，第二开关模块输出端与控制器的输入端之间串接有电压采样模块，第一开关模块另一个输入端与控制器的第一控制端连接，第二开关模块另一个输入端与控制器第二控制端连接。本实用新型解决了现有技术中电压检测电路不能很好地实现对如锂电池的恒定电压输出的电压检测的技术问题。本实用新型有益效果为：实现电源电压的在线监控，避免了电源电压瞬间降低的断崖式电源的“虚高”问题，保证燃气表控制系统正常运转。与燃气表控制系统共用单片机实现间歇开关控制，节能降低功耗。抗干扰能力强，检测可靠。

Description

一种燃气表供电电源电压检测电路

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，尤其是涉及一种对智能燃气表供电电池的电压在线监测电路。

背景技术

燃气表作为燃气的计量仪表广泛在城乡的家庭和单位中使用。燃气是易燃气体，工作过程中安全性能尤为重要。现有技术中燃气表大多采用电池对表体内部电控系统进行供电。电池是将化学能转化为电能的装置。随着燃气表使用时间延长，电池电量会逐渐降低直到电能耗尽。当电池电量过低或电能损耗殆尽时，则影响燃气表整个系统的正常工作，比如阀门的正常启闭等。这就会造成安全隐患。因此，针对燃气表控制系统中电源电量的检测，具有实际应用意义。当电能不足于实现燃气表控制系统正常功能运行时，提醒用户必须及时更换电池、或对电池电能及时补充，并切断气源，消除安全隐患。中国专利申请公布号CN105277889 A，申请公布日2016年1月27日，名称为“一种间歇脉冲放电检测电池电量的电路装置”的发明专利申请文件，公开了一种检测电池存余电量的电路。它包括微处理器、晶体管Q、检测电阻Rt，微处理器为通用单片机；晶体管Q为NPN 三极管；检测电阻Rt为由镍铬合金丝绕制的圆柱螺旋形电阻，检测电阻Rt的电阻值为负载RL的电阻值的1/5 ～ 1/10 ；检测电阻Rt的一端与微处理器的模拟/ 数字转换器接口MCU-ADC、电池BT的正极和负载RL的一端连接，检测电阻Rt的另一端与晶体管Q的集电极连接，晶体管Q的基极与微处理器的控制端口MCU连接，晶体管Q的发射极与电池BT的负极和负载RL的另一端连接。目前燃气表供电电池大多为锂离子电池。由于锂离子电池在工作时电量输出一直保持稳定，直至电能释放完毕，电压瞬间将至最低，因此在正常工作时会出现电压一直恒定的“虚高”现象。该监测电路无法实现对恒定电压输出的锂电池或复合锂电池的电压检测。

实用新型内容

为了解决现有技术中电压检测电路不能很好地实现对如锂电池或复合锂电池的恒定电压输出的电压检测的技术问题，本实用新型提供一种嵌入在燃气表控制电路中实现恒压输出电池电压检测，对电源电能实时监控的燃气表供电电源电压检测电路。

本实用新型的技术方案是：一种燃气表供电电源电压检测电路，它包括提供燃气表供电的电源P5和与燃气表控制系统共用的控制器U1，电源P5正极并联有第一开关模块和第二开关模块，第二开关模块的输出端与控制器U1的输入端之间串接有电压采样模块，第一开关模块的另一个输入端与控制器U1的第一控制端连接，第二开关模块的另一个输入端与控制器U1的第二控制端连接。避免了锂离子电池等恒压电池的“虚高”现象，电压采样模块采集到实时的实际电压值，实现了真实电压值检测。

作为优选，第一开关模块包括耗能电阻R20和三极管Q21，三极管Q21的集电极通过耗能电阻R20与电源P5正极连接、基极通过设置的保护电阻R19与控制器U1的第一控制端连接；当三极管Q21导通时，耗能电阻R20有电流通过，此时如果电源电量不足，输出电压会被拉低到实际值，解决了锂离子电池等恒压电池的“虚高”，电压采样模块测得的电压为当前实际电压值，实现了真实电压值得检测。

作为优选，第二开关模块包括三极管Q22和三极管Q23，三极管Q22的发射极与电源P5正极连接、集电极与电压采样模块输入端连接、基极通过设置的限流电阻R21与三极管Q23的集电极连接，三极管Q23的基极通过设置的限流电阻R29与控制器U1的第二控制端连接；采用一对三极管两级放大作为开关电路，节约制造成本。

作为优选，电压采样模块包括分压电阻R22和分压电阻R23，分压电阻R22一端与三极管Q22集电极连接、另一端与控制器U1的输入端连接，分压电阻R23一端与分压电阻R22连接、另一端接地；分压采样抗干扰能力较强，取样准确。

作为优选，控制器U1的输入端连接有滤波电容C21，滤波电容C21另一端接地；降低对控制器干扰，取样更准确。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：实现电源电压的在线监控，避免了电源电压瞬间降低的断崖式电源的“虚高”问题，保证燃气表控制系统正常运转。通过与燃气表控制系统共用的单片机控制实现间歇开关控制，在实现电源电压检测功能的同时节能降低功耗。抗干扰能力强，检测可靠。

附图说明

附图1为本实用新型电连接示意图。

图中：1-第一开关模块；2-第二开关模块；3-电压采样模块。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：

如图1所示，一种燃气表供电电源电压检测电路，它包括提供燃气表供电的电源P5和与燃气表控制系统共用的控制器U1。控制器U1包含在燃气表控制系统芯片中，控制器U1为单片机，型号为PIC24FJ64。电源P5可以是复合型锂电池（锂电池单体并联电容组合）、锂电池单体、可充电蓄电池和干电池。电源P5正极并联有第一开关模块1和第二开关模块2。第一开关模块1包括保护电阻R19、耗能电阻R20和三极管Q21。第一开关模块1的另一个输入端与控制器U1的第一控制端连接。三极管Q21为NPN型。三极管Q21的集电极连接耗能电阻R20，耗能电阻R20另一端与电源P5正极连接。三极管Q21的基极连接保护电阻R19，保护电阻R19另一端与单片机的I/OⅠ引脚连接。三极管Q21的发射极接地。第二开关模块2包括三极管Q22、限流电阻R21、限流电阻R29和三极管Q23。第二开关模块2的另一个输入端与控制器U1的第二控制端连接。三极管Q22为PNP型，三极管Q23为NPN型。三极管Q23的基极通过限流电阻R29与单片机的I/OⅡ引脚连接。三极管Q23的发射极接地。三极管Q23的集电极与限流电阻R21一端连接。限流电阻R21另一端与三极管Q23的基极连接。三极管Q22的发射极与电源P5正极连接。第二开关模块2的输出端与控制器U1的输入端之间串接有电压采样模块3。电压采样模块3包括分压电阻R22和分压电阻R23。分压电阻R22与分压电阻R23电阻阻值为KΩ级别，电阻R22阻值为2.5-3KΩ，电阻R23阻值为1-1.5 KΩ。分压电阻R22与分压电阻R23串联。分压电阻R22与三极管Q22集电极连接，分压电阻R23接地。分压电阻R22与分压电阻R23的共同连接端与单片机的AD引脚连接。控制器U1的输入端连接有滤波电容C21。滤波电容C21一端与单片机的AD引脚连接，另一端接地。为了降低分压采样电压输入到控制器输入端引脚的纹波，滤波电容C21取值为0.05-0.15nF，本实施例C21值选0.1 nF。

为了节省电源，对电源电压采用间歇性检测。当单片机的I/OⅡ引脚输出高电平使得三极管Q23导通。三极管Q23导通后，三极管Q22也导通，则第二开关模块2导通。此时电压采样模块3打开，开始对电源P5电压进行监控。如果电源P5是锂离子电池等恒压电池，当单片机的I/OⅡ引脚输出高电平时，单片机的I/OⅠ引脚输出高电平，控制三极管Q21导通。此时耗能电阻R20有电流流过，解决了锂离子电池等恒压电池的“虚高”，使得其输入到电压采样模块3的电压为当前实际电压值。当单片机通过I/OⅡ引脚输出低电平，三极管Q23截止，则三极管Q22也截止，第二开关模块2关闭。对于电源P5是锂离子电池等恒压电池，单片机的I/OⅠ引脚也同时输出低电平，三极管Q21截止。检测结果通过控制器U1传送给燃气表控制系统，在燃气表显示单元中显示。

Claims (5)

1.一种燃气表供电电源电压检测电路，它包括提供燃气表供电的电源P5和与燃气表控制系统共用的控制器U1，其特征在于：所述电源P5正极并联有第一开关模块（1）和第二开关模块（2），所述第二开关模块（2）的输出端与所述控制器U1的输入端之间串接有电压采样模块（3），所述第一开关模块（1）的另一个输入端与控制器U1的第一控制端连接，所述第二开关模块（2）的另一个输入端与控制器U1的第二控制端连接。

2.根据权利要求1所述的一种燃气表供电电源电压检测电路，其特征在于：所述第一开关模块（1）包括耗能电阻R20和三极管Q21，三极管Q21的集电极通过耗能电阻R20与电源P5正极连接、基极通过设置的保护电阻R19与所述控制器U1的第一控制端连接。

3.根据权利要求1所述的一种燃气表供电电源电压检测电路，其特征在于：所述第二开关模块（2）包括三极管Q22和三极管Q23，三极管Q22的发射极与电源P5正极连接、集电极与电压采样模块（3）输入端连接、基极通过设置的限流电阻R21与三极管Q23的集电极连接，三极管Q23的基极通过设置的限流电阻R29与所述控制器U1的第二控制端连接。

4.根据权利要求1或3所述的一种燃气表供电电源电压检测电路，其特征在于：电压采样模块（3）包括分压电阻R22和分压电阻R23，分压电阻R22一端与三极管Q22集电极连接、另一端与控制器U1的输入端连接，分压电阻R23一端与分压电阻R22连接、另一端接地。

5.根据权利要求1所述的一种燃气表供电电源电压检测电路，其特征在于：所述控制器U1的输入端连接有滤波电容C21，滤波电容C21另一端接地。