CN208296857U - 一种微安电流转动圈数测量电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种微安电流转动圈数测量电路，包括中央处理器，以及与中央处理器相连的电池供电电路、晶振电路、液晶显示屏和感应电路；上述感应电路由永磁体、2个干簧管K1‑K2、2个电阻R1‑R2、2个电容C1‑C2组成；永磁体贴在被测物的转动轴上，2个干簧管K1‑K2对称放在被测物的转动轴两侧；干簧管K1和K2的其中一端接地，另一端直接连接中央处理器的数据输入端。本实用新型采用干簧管作为磁感应器件极大的延长了干电池供电的转动圈数测量电路的持续工作时间，达到了整年都无需更换电池。另外干簧管的价格极低，相应也降低了测量电路的成本。

Description

一种微安电流转动圈数测量电路

技术领域

本实用新型涉及物体转动圈数测量技术领域，具体涉及一种微安电流转动圈数测量电路。

背景技术

转动圈数是我们常见的物理量，是指作圆周运动的物体在一段时间内转过的圈数。转动圈数测量在工业生产、科技教育、民用电器等各领域的应用极为广泛，往往成为某一产品控制系统的核心部分。转动圈数测量的方法很多，但能在干电池供电情况下进行转动圈数测量的方法却很难找到。

一般的碱性5号干电池的容量大概是700毫安时(mAH)，4节电池的容量为2800毫安时(mAH)。如转动圈数测量电路的工作电流为1毫安(mA)，那么电池的持续供电天数也仅为2800/1/24＝116.7天，还不到半年。如要让转动圈数测量电路能持续工作一年以上，那么转动圈数测量电路的工作电流需要为2800/(365X1X24)＝0.32毫安＝320微安，所以电池供电的转动圈数测量电路如要能持续工作一年以上，其工作电流必须是微安级的。

实用新型内容

本实用新型针对现有转动圈数测量电路功耗高，而无法采用干电池供电的问题，提供一种微安电流转动圈数测量电路。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种微安电流转动圈数测量电路，包括中央处理器，以及与中央处理器相连的电池供电电路、晶振电路、液晶显示屏和感应电路；上述感应电路由永磁体、2个干簧管K1-K2、2个电阻R1-R2、2个电容C1-C2组成；永磁体贴在被测物的转动轴上，2个干簧管K1-K2对称放在被测物的转动轴两侧；干簧管K1的其中一端接地，另一端直接连接中央处理器的其中一个数据输入端；干簧管K2的其中一端接地，另一端直接连接中央处理器的其中另一个数据输入端；电阻R1和电容C6的其中一端同时接在干簧管K1与中央处理器之间，电阻R1的另一端接电池供电电路的输出端，电容C6的另一端接地；电阻R2和电容C7的其中一端同时接在干簧管K2与中央处理器之间，电阻R2的另一端接电池供电电路的输出端，电容C7的另一端接地。

上述电池供电电路由干电池、三端稳压器和电容C4-C5组成；干电池的正极接三端稳压器的输入端，三端稳压器的输出端接电容C4和C5的其中一端，并形成电池供电电路的输出端；干电池的负极、三端稳压器的接地端、以及电容C4和C5的另一端同时接地。

上述电容C4为电解电容，该电解电容C4的正极接三端稳压器的输出端，电解电容C4的负极接地。

与现有技术相比，本实用新型采用干簧管作为磁感应器件极大的延长了干电池供电的转动圈数测量电路的持续工作时间，达到了整年都无需更换电池。另外干簧管的价格极低，相应也降低了测量电路的成本。

附图说明

图1为一种微安电流转动圈数测量电路的原理图。

图2为一种微安电流转动圈数测量电路的电池供电电路的原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

参见图1，一种微安电流转动圈数测量电路包括中央处理器(CPU)，以及与中央处理器相连的电池供电电路、晶振电路、液晶显示屏和感应电路。电池供电电路为中央处理器提供3.3V的工作电压。晶振电路为中央处理器提供提供了时钟频率。液晶显示屏用于显示转动圈数。感应电路主要用于采集被测物的转动圈数。

上述感应电路主要由永磁体、2个干簧管K1-K2、2个电阻R1-R2、2个电容C6-C7组成。永磁体贴在被测物的转动轴上，2个干簧管K1-K2对称放在被测物的转动轴两侧。干簧管K1的其中一端接地，另一端直接连接中央处理器的其中一个数据输入端。干簧管K2的其中一端接地，另一端直接连接中央处理器的其中另一个数据输入端。电阻R1和电容C6的其中一端同时接在干簧管K1与中央处理器26脚之间，电阻R1的另一端接电池供电电路的输出端，电容C6的另一端接地。电阻R2和电容C7的其中一端同时接在干簧管K2与中央处理器27脚之间，电阻R2的另一端接电池供电电路的输出端，电容C7的另一端接地。

上述电池供电电路主要由干电池、三端稳压器、电解电容C4和电容C5组成。干电池的正极接三端稳压器的输入端。三端稳压器的输出端接电解电容C4的正极和电容的其中一端，并形成电池供电电路的输出端。干电池的负极、三端稳压器的接地端、电解电容C4的负极、以及C5的另一端同时接地。参见图2。

采用两个干簧管K1、K2对称放在转动轴两侧作为被感应器件，被测物的转动轴上贴有一个永磁体作为感应器件。干簧管K1、电阻R1和电容C6组成一路磁感应电平转换通路连到CPU U1的26脚；干簧管K2、电阻R2和电容C7组成另一路磁感应电平转换通路连到CPUU1的27脚。电阻R1和R2是上拉电阻。电阻R1一端连到3V3电源，而另一端连到干簧管K1、电容C6和CPU的26脚的共连端，用来把这共连端的电平拉高到3V3；电阻R2一端连到3V3电源，而另一端连到干簧管K2、电容C7和CPU的27脚的共连端，用来把这共连端的电平拉高到3V3。采用两路测量的目的主要是提高测量电路的可靠性。

转动轴在转动过程中贴在它上面的永磁体也跟着转动，当永磁体转动到其磁力线垂直穿过干簧管K1时此干簧管吸合，因干簧管一端是接地的，所以此干簧管另一端也被接到地，使CPU的26脚的电平由3V3高电平降到0V低电平。永磁体继续随转动轴转动离开干簧管K1，K1断开，CPU的26脚的电平又由0V低电平升到3V3高电平，产生一个负方波，周而复始就会在CPU的26脚产生一串和转动轴转动圈数相同的负方波。干簧管K2的那一路和干簧管K1这一路相同，永磁体随转动轴转动也使K2吸合和断开，在CPU的27脚产生一串负方波。因干簧管K1和K2是对称放置的，在CPU的26脚和27脚所产生的方波不是同时出现的，而是交替出现的。CPU只要对其26脚和27脚的方波进行计数处理，就可得到转动轴的转动圈数，并在液晶屏上显示出来。采用两路的目的是如CPU只检测到一路方波而不是检测到两路交替出现的方波，即判断为其中一路发生故障并发出故障提示，提高了测量电路的容错能力。

由于干簧管本身是不消耗任何能源，因此能够达到降低转动圈数测量电路的工作电流的目的。在CPU的26、27脚分别接一上拉到3V3电源的电阻器R1和R2，若它们的阻值都是1兆欧，则在每个电阻上产生的最大电流＝3V3/1M＝3.3微安。电容C6和C7用来虑掉尖峰脉冲干扰。CPU工作于省电方式，平均工作电流为20微安，那么干簧管转动圈数测量电路的持续工作时间为：2800X1000微安时/(20微安+3.3微安)X24小时＝5007天＝13.72年。

需要说明的是，尽管以上本实用新型所述的实施例是说明性的，但这并非是对本实用新型的限制，因此本实用新型并不局限于上述具体实施方式中。在不脱离本实用新型原理的情况下，凡是本领域技术人员在本实用新型的启示下获得的其它实施方式，均视为在本实用新型的保护之内。

Claims (3)

1.一种微安电流转动圈数测量电路，其特征是，包括中央处理器，以及与中央处理器相连的电池供电电路、晶振电路、液晶显示屏和感应电路；

上述感应电路由永磁体、2个干簧管K1-K2、2个电阻R1-R2、2个电容C1-C2组成；永磁体贴在被测物的转动轴上，2个干簧管K1-K2对称放在被测物的转动轴两侧；干簧管K1的其中一端接地，另一端直接连接中央处理器的其中一个数据输入端；干簧管K2的其中一端接地，另一端直接连接中央处理器的其中另一个数据输入端；电阻R1和电容C6的其中一端同时接在干簧管K1与中央处理器之间，电阻R1的另一端接电池供电电路的输出端，电容C6的另一端接地；电阻R2和电容C7的其中一端同时接在干簧管K2与中央处理器之间，电阻R2的另一端接电池供电电路的输出端，电容C7的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的一种微安电流转动圈数测量电路，其特征是，电池供电电路由干电池、三端稳压器和电容C4-C5组成；干电池的正极接三端稳压器的输入端，三端稳压器的输出端接电容C4和C5的其中一端，并形成电池供电电路的输出端；干电池的负极、三端稳压器的接地端、以及电容C4和C5的另一端同时接地。

3.根据权利要求2所述的一种微安电流转动圈数测量电路，其特征是，电容C4为电解电容，该电解电容C4的正极接三端稳压器的输出端，电解电容C4的负极接地。