CN207991651U - 一种用于流量计脉冲计量的防盗气脉冲检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于流量计脉冲计量的防盗气脉冲检测电路，属于燃气表领域，包括与阻容供电端口连接的阻容供电电路，以及与阻容供电电路连接的脉冲驱动电路；在阻容供电电路与脉冲驱动电路之间设有采样点，在采样点上连接有采样电路，采样电路与表端中的控制芯片连接。通过增加ESD管、反向二极管的措施，能够对流量计脉冲输出端的保护，解决了工业现场各种静电和干扰信号的过滤，防止产生误计数信号，同时保护了表端线路板和流量计；同时采用AD采样电平方式，根据电平高低来区分是计量信号和非计量信号，在简化了滤波算法的同时还能够对干扰信号进行过滤，从而在对脉冲进行计量的同时完成窃气检测。

Description

一种用于流量计脉冲计量的防盗气脉冲检测电路

技术领域

本实用新型属于燃气表领域，特别涉及一种用于流量计脉冲计量的防盗气脉冲检测电路。

背景技术

当前燃气表市场上的流量计大多输出脉冲式信号，燃气表厂商推出的脉冲采样方案主要是表端单片机基于中断或者查询方式，通过硬件电路检测流量计端的输出脉冲以实现流量计的流量计量。由于表端和流量计是两个独立的个体，脉冲信号通过两者之间的连接线传输至表端。如果断开连接线，表端就无法接收并检测脉冲信号，这会导致表端对于流量计的跑气情况失去控制，部分用户会采用剪断连接线的方法盗用燃气。

针对上述盗用燃气的问题，当前燃气表市场上缺少良好的解决方案。本方案提出一种用于流量计的防盗气脉冲检测电路，在实现流量计脉冲计量的同时可以准确检测到盗气行为。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了基于对电平的检测从而实现脉冲计量同时对盗气行为进行检测的防盗气脉冲检测电路。

为了达到上述技术目的，本实用新型提供了用于流量计脉冲计量的防盗气脉冲检测电路，所述脉冲检测电路，包括：

与阻容供电端口连接的阻容供电电路，以及与阻容供电电路连接的脉冲驱动电路；

在阻容供电电路与脉冲驱动电路之间设有采样点，在采样点上连接有采样电路，采样电路与表端中的控制芯片连接。

可选的，所述阻容供电电路，包括：

与阻容供电端口连接的第一阻容供电电路和第二阻容供电电路；

在第一阻容供电电路中设有采样点STEAL；

在第二阻容供电电路中设有采样点PULSE。

可选的，在所述阻容供电电路中，包括：

所述第一阻容供电电路包括正极与阻容供电端口连接的二极管D1，在二极管D1的负极依次连接有电阻R1和电容C1，电容C1远离电阻R1的一端接地；

所述第二阻容供电电路包括正极与阻容供电端口连接的二极管D2，在二极管D2的负极依次连接有电阻R2和电容C2，电容C2远离电阻R2的一端接地。

可选的，所述信号采样处理电路，还包括：

第一脉冲采样电路和第二脉冲采样电路；

第一脉冲采样电路的一端与采样点STEAL连接，第一脉冲采样电路的另一端与流量计的电压检测口连接；

第二脉冲采样电路的一端与采样点PULSE连接，第二脉冲采样电路的另一端与流量计的脉冲采样口连接；

其中，在第一脉冲采样电路和第二脉冲采样电路中还设有接地的ESD管D3。

可选的，所述第一脉冲采样电路，包括：

三级管Q2，Q2的集电极与采样点STEAL连接，三级管Q2的发射极接地，三级管Q2的基极与流量计的电压检测口连接，在三极管Q2的基极与集电极之间还设有接地电阻R6。

可选的，所述第二脉冲采样电路，包括：

三级管Q1，Q1的集电极与采样点PULSE连接，三级管Q1的发射极接地，三级管Q1的基极与流量计的脉冲采样口连接，在三极管Q1的基极与集电极之间还设有接地电阻R5。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

1、信号采样处理电路包括阻容供电电路和脉冲驱动电路，前者用于接收流量计中的控制信号对脉冲驱动电路中的器件进行充放电控制，使得连接在信号采样处理电路中的采样电路获取到电压值，使得表端控制器中的控制芯片基于电压值对流量计的状态进行判断，从而完成对盗气行为的检测。

2、阻容供电电路中包括两个支路，在每个支路中均设有采样点，用于电压检测，保证采样的准确性。

3、阻容供电电路中包括有用于保护电源控制端的IO口不被外接流量计信号干扰和损伤的反向二极管D1、D2。

4、脉冲驱动电路用于检测外部有源信号，调节整个放电回路的电气参数，ESD管用于增强对各种静电和干扰信号的过滤效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型提供的防盗气脉冲检测电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的结构作进一步地描述。

实施例一

本实用新型提供了用于流量计脉冲计量的防盗气脉冲检测电路，所述脉冲检测电路，包括：

与阻容供电端口连接的阻容供电电路，以及与阻容供电电路连接的脉冲驱动电路；

在阻容供电电路与脉冲驱动电路之间设有采样点，在采样点上连接有采样电路，采样电路与表端中的控制芯片连接。

在实施中，阻容供电电路用于通过阻容供电端口与表端的控制端连接，对信号采样处理电路中的阻容器件进行充放电控制，以便接收流量计控制端输出的高低电平。当流量计控制端周期性的输出高低电平时，根据电容充放电原理，在阻容供电电路中的不同回路中识别有无计数的脉冲状态。

另外，在信号采样处理电路中还设有采样点，采样点与流量计中的AD采样口相连，便于对脉冲状态进行计算，从而完成脉冲计数操作。连接在阻容供电电路上的脉冲驱动电路用于检测信号采样处理电路外部的信号，以便控制整个放电回路的电器参数。

硬件电路设计如图1所示，该脉冲检测电路的实现原理是利用三极管开关电路、电容充放电效应来实现对流量计计量脉冲信号的捕获，基于流量计信号输出方式为常态低电平，有效计数信号为悬空态电平。

从图1中可以看出，整个脉冲采样电路使用的输入信号无需接上拉电平，因此能够避免因器件失效而引起的大功耗问题。增加ESD管D3对流量计脉冲输出端的保护，解决了工业现场各种静电和干扰信号的过滤，防止产生误计数信号；另外增加了反向二极管可以保护表端线路板单片机IO口。

进一步的用三极管开关电路控制充放电回路的电气参数，相比MOS管降低了材料成本，减少了接口线数量，接口可以与普通模块统一。

可选的，所述阻容供电电路，包括：

与阻容供电端口连接的第一阻容供电电路和第二阻容供电电路；

在第一阻容供电电路中设有采样点STEAL；

在第二阻容供电电路中设有采样点PULSE。

在实施中，阻容供电电路具体包括两个阻容供电支路，分别为第一阻容供电电路和第二阻容供电电路，两个阻容供电支路根据流量计的控制端输出的高低电平进行充放电操作，以便分别连接在在两个采样点处的采样电路获取到脉冲数量，进而输出至表端控制芯片进行状态判断。

可选的，在所述阻容供电电路中，包括：

所述第一阻容供电电路包括正极与阻容供电端口连接的二极管D1，在二极管D1的负极依次连接有电阻R1和电容C1，电容C1远离电阻R1的一端接地；

所述第二阻容供电电路包括正极与阻容供电端口连接的二极管D2，在二极管D2的负极依次连接有电阻R2和电容C2，电容C2远离电阻R2的一端接地。

在实施中，如图1所示，R1、R2、C1、C2为RC充放电阻容器件，反向二极管D1、D2用于保护电源控制端的IO口不被外接流量计信号干扰和损伤，VCC_CTR阻容电源控制口为阻容电源控制口，连接表端单片机的IO口，用于对阻容器件进行充放电控制。

VCC_CTR周期性输出高低电平，利用电容充放电原理，在不同回路上放电进行识别有无计数脉冲状态。

可选的，所述信号采样处理电路，还包括：

第一脉冲采样电路和第二脉冲采样电路；

第一脉冲采样电路的一端与采样点STEAL连接，第一脉冲采样电路的另一端与流量计的电压检测口连接；

第二脉冲采样电路的一端与采样点PULSE连接，第二脉冲采样电路的另一端与流量计的脉冲采样口连接；

其中，在第一脉冲采样电路和第二脉冲采样电路中还设有接地的ESD管D3。

所述第一脉冲采样电路，包括：

三级管Q2，Q2的集电极与采样点STEAL连接，三级管Q2的发射极接地，三级管Q2的基极与流量计的电压检测口连接，在三极管Q2的基极与集电极之间还设有接地电阻R6。

所述第二脉冲采样电路，包括：

三级管Q1，Q1的集电极与采样点PULSE连接，三级管Q1的发射极接地，三级管Q1的基极与流量计的脉冲采样口连接，在三极管Q1的基极与集电极之间还设有接地电阻R5。

在实施中，包括第一脉冲采样电路和第二脉冲采样电路在内的脉冲驱动电路实际为三级管驱动电路，用于检测外部有源信号，控制整个放电回路的电器参数。

PLUSE和STEAL为AD采样口，连接到表端的AD采样口。R1、R2、C1、C2为RC充放电阻容器件，Q1、Q2、R5、R6为三极管开关电路，D3为ESD管。

电路工作原理：VCC_CTL上的IO口，周期性输出高低电平，利用电容充放电原理，在不同回路上放电进行识别有无计数脉冲状态和窃气状态(断线)。

无计数信号时，即外部输入信号的电平处于低电平，通过R5和R6进行放电，PULSE和STEAL同时进行电压采集，得到无计数信号下的AD值；

有计数信号时，即外部输入信号的电平处于浮空态，开关电路中的三极管Q1和Q2对地导通，通过三极管对地放电，PULSE和STEAL同时进行电压采集，得到有计数信号下的AD值；

被窃气时，即处于断线状态，脉冲采样电路与阻容供电电路断开，回路中电容无放电电阻，PULSE和STEAL电平处于较高数值，其为断线时的AD值。

本实用新型提供了用于流量计脉冲计量的防盗气脉冲检测电路，包括与阻容供电端口连接的阻容供电电路，以及与阻容供电电路连接的脉冲驱动电路；在阻容供电电路与脉冲驱动电路之间设有采样点，在采样点上连接有采样电路，采样电路与表端中的控制芯片连接。通过增加ESD管、反向二极管的措施，能够对流量计脉冲输出端的保护，解决了工业现场各种静电和干扰信号的过滤，防止产生误计数信号，同时保护了表端线路板和流量计；同时采用AD采样电平方式，根据电平高低来区分是计量信号和非计量信号，在简化了滤波算法的同时还能够对干扰信号进行过滤，从而在对脉冲进行计量的同时完成窃气检测。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于流量计脉冲计量的防盗气脉冲检测电路，其特征在于，所述脉冲检测电路，包括：

与阻容供电端口连接的阻容供电电路，以及与阻容供电电路连接的脉冲驱动电路；

在阻容供电电路与脉冲驱动电路之间设有采样点，在采样点上连接有采样电路，采样电路与表端中的控制芯片连接；

所述阻容供电电路，包括：

与阻容供电端口连接的第一阻容供电电路和第二阻容供电电路；

在第一阻容供电电路中设有采样点STEAL；

在第二阻容供电电路中设有采样点PULSE。

2.根据权利要求1所述的一种用于流量计脉冲计量的防盗气脉冲检测电路，其特征在于，在所述阻容供电电路中，包括：

所述第一阻容供电电路包括正极与阻容供电端口连接的二极管D1，在二极管D1的负极依次连接有电阻R1和电容C1，电容C1远离电阻R1的一端接地；

所述第二阻容供电电路包括正极与阻容供电端口连接的二极管D2，在二极管D2的负极依次连接有电阻R2和电容C2，电容C2远离电阻R2的一端接地。

3.根据权利要求1所述的一种用于流量计脉冲计量的防盗气脉冲检测电路，其特征在于，所述阻容供电电路，还包括：

第一脉冲采样电路和第二脉冲采样电路；

第一脉冲采样电路的一端与采样点STEAL连接，第一脉冲采样电路的另一端与流量计的电压检测口连接；

第二脉冲采样电路的一端与采样点PULSE连接，第二脉冲采样电路的另一端与流量计的脉冲采样口连接；

其中，在第一脉冲采样电路和第二脉冲采样电路中还设有接地的ESD管D3。

4.根据权利要求3所述的一种用于流量计脉冲计量的防盗气脉冲检测电路，其特征在于，所述第一脉冲采样电路，包括：

三级管Q2，Q2的集电极与采样点STEAL连接，三级管Q2的发射极接地，三级管Q2的基极与流量计的电压检测口连接，在三极管Q2的基极与集电极之间还设有接地电阻R6。

5.根据权利要求3所述的一种用于流量计脉冲计量的防盗气脉冲检测电路，其特征在于，所述第二脉冲采样电路，包括：

三级管Q1，Q1的集电极与采样点PULSE连接，三级管Q1的发射极接地，三级管Q1的基极与流量计的脉冲采样口连接，在三极管Q1的基极与集电极之间还设有接地电阻R5。