CN217384405U - 一种水表传感器测试工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于水表技术领域,涉及一种水表传感器测试工装，包括：基主控MCU模块、电源模块、USB接口模块、485总线模块、传感器端口接口模块；主控MCU模块用于控制管理测试工装内其他模块之间的指令、数据交互及电源管理，电源模块用于给整个测试工装提供电源供给，USB接口模块用于数据下载或连接手机USB接口，485总线模块用于通过485总线后连接至PC机，传感器端口接口模块用于连接待测水表传感器；电源模块、USB接口模块、485总线模块、传感器端口接口模块均电连接至主控MCU模块；本实用新型采用能够实现多路，多种传感器远距离同时检测，提升了水表传感器的测试效率。
Description
技术领域
本实用新型属于水表技术领域，涉及一种水表传感器测试工装。
背景技术
水表的数据采集传感器种类繁多，有机械式的干簧管或者电子式的无磁、磁阻模块，还有光电式的光电直读模块等，这些模块在精度，抗干扰度，稳定程度，易维护程度，成本等各方面均有差异，但不论如何，当由这些模块所组成的成品水表，其计量精度、可靠性等都必须满足相对应不同规格的水表。由于传感器模块一般都是外购件，所以，如何准确可靠测量传感器的计量精度与准确性成为了一个不可或缺的步骤。现有的水表传感器测试中通常采用人工手动测量的方式进行，无法满足不同种类传感器批量检测，以及入库质检环节或者生产环节快速测量可靠性的需求，检测效率低下。因此急需要一种新的水表传感器检测设备来解决这一问题。
发明内容
本实用新型解决技术问题所采取的技术方案是：一种水表传感器测试工装，包括：主控MCU模块、电源模块、USB接口模块、485总线模块、传感器端口接口模块；主控MCU模块用于控制管理测试工装内其他模块之间的指令、数据交互及电源管理，电源模块用于给整个测试工装提供电源供给，USB接口模块用于数据下载或连接手机USB接口，485总线模块用于通过485总线后连接至PC机，传感器端口接口模块用于连接待测水表传感器；电源模块、USB接口模块、485总线模块、传感器端口接口模块均电连接至主控MCU模块；
主控MCU模块包括主控MCU电路，主控MCU电路包括：8位单片机U1，主控MCU电路的连接方式为：单片机U1的15脚接电源VCC，单片机U1的14脚接地；
电源模块包括电源电路，电源电路包括：电阻R5、轻触开关S1、电源VCC，电源电路的连接方式为：电源VCC通过轻触开关S1后连接至电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接至单片机U1的12脚；
USB接口模块包括USB接口电路，USB接口电路包括：USB接口J1、电阻R1、R3、R4、二极管D1，USB接口电路的连接方式为：USB接口J1的1脚连接至电源VCC，USB接口J1的5脚接地，USB接口J1的1脚连接至二极管D1的正极，二极管D1的负极经过电阻R1后接地，USB接口J1的2脚经过电阻R3后连接至单片机U1的13脚，USB接口J1的3脚经过电阻R4后连接至单片机U1的12脚；
485总线模块包括485总线电路，485总线电路包括：485芯片U2、P3端子、电阻R6～9、电容C3，485总线电路的连接方式为：485芯片U2的8脚接电源VCC，485芯片U2的5脚接地，电容C3的两端分别连接485芯片U2的8脚、5脚，485芯片U2的6脚接P3端子的2脚，485芯片U2的7脚接P3端子的1脚，电阻R8的两端分别连接485芯片U2的6脚、7脚，485芯片U2的4脚经过电阻R6后连接至单片机U1的1脚，485芯片U2的2脚经过电阻R7后连接至单片机U1的9脚，485芯片U2的1脚经过电阻R9后连接至单片机U1的11脚，485芯片U2的3脚连接2脚；
传感器端口接口模块包括传感器端口接口电路，传感器端口接口电路包括：端子P1、P2、P4、接口J2、电阻R10～13，二极管D3，传感器端口接口电路的连接方式为：接口J2的1脚经过电阻R10后连接电源VCC，接口J2的1脚连接端子P4的5脚，接口J2的2脚经过电阻R11后接地，接口J2的2脚连接至端子P4的4脚，接口J2的3脚连接至端子P4的3脚，接口J2的4脚连接至端子P4的2脚，接口J2的5脚经过电阻R13后连接至二极管D3的正极，二极管D3的负极经过电阻R12后接地，接口J2的5脚连接至端子P4的1脚，端子P1的1～8脚依序分别连接至单片机U1的8～1脚，端子P2的1～8脚依序分别连接至单片机U1的9～16脚。
优选的，所述工装还包括滤波模块，滤波模块包括滤波电路，滤波电路包括电容C1、C2、电阻R2，滤波电路的连接方式为：电容C1一端接地另一端接单片机U1的16脚，电容C2一端接地另一端接单片机U1的15脚，电阻R2两端分别连接单片机U1的16脚、15脚。
优选的，所述单片机U1为CH55XG系列单片机。
优选的，所述接口J2为无磁传感模块。
优选的，所述USB接口J1为MINI_USB接口。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用主控MCU模块连接多种不同种类的传感器接口，即用本实用新型即可满足不同的传感器，使用同一套硬件资源即可进行测试，降低成品，同时其适配的上位机更易于使用。同时由于使用了485总线，在保证接多路传感器的同时又极大延长了控制距离，能够远程进行测试操作，因此，本实用新型能够实现多路，多种传感器远距离同时批量检测，提升了水表传感器的测试效率。
附图说明
图1是一种水表传感器测试工装的拓扑图；
图2是逻辑图；
图3是主控MCU电路图；
图4是电源电路图；
图5是485总线、USB接口电路图；
图6是传感器端口接口电路电路图；
图7是其他端口接口电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的相关技术进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参考图1～7，一种水表传感器测试工装，包括：主控MCU模块、电源模块、USB接口模块、485总线模块、传感器端口接口模块；主控MCU模块用于控制管理测试工装内其他模块之间的指令、数据交互及电源管理，电源模块用于给整个测试工装提供电源供给，USB接口模块用于数据下载或连接手机USB接口，485总线模块用于通过485总线后连接至PC机，传感器端口接口模块用于连接待测水表传感器；电源模块、USB接口模块、485总线模块、传感器端口接口模块均电连接至主控MCU模块；
主控MCU模块包括主控MCU电路，主控MCU电路包括：8位单片机U1，主控MCU电路的连接方式为：单片机U1的15脚接电源VCC，单片机U1的14脚接地；
电源模块包括电源电路，电源电路包括：电阻R5、轻触开关S1、电源VCC，电源电路的连接方式为：电源VCC通过轻触开关S1后连接至电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接至单片机U1的12脚；
USB接口模块包括USB接口电路，USB接口电路包括：USB接口J1、电阻R1、R3、R4、二极管D1，USB接口电路的连接方式为：USB接口J1的1脚连接至电源VCC，USB接口J1的5脚接地，USB接口J1的1脚连接至二极管D1的正极，二极管D1的负极经过电阻R1后接地，USB接口J1的2脚经过电阻R3后连接至单片机U1的13脚，USB接口J1的3脚经过电阻R4后连接至单片机U1的12脚；
485总线模块包括485总线电路，485总线电路包括：485芯片U2、P3端子、电阻R6～9、电容C3，485总线电路的连接方式为：485芯片U2的8脚接电源VCC，485芯片U2的5脚接地，电容C3的两端分别连接485芯片U2的8脚、5脚，485芯片U2的6脚接P3端子的2脚，485芯片U2的7脚接P3端子的1脚，电阻R8的两端分别连接485芯片U2的6脚、7脚，485芯片U2的4脚经过电阻R6后连接至单片机U1的1脚，485芯片U2的2脚经过电阻R7后连接至单片机U1的9脚，485芯片U2的1脚经过电阻R9后连接至单片机U1的11脚，485芯片U2的3脚连接2脚；
传感器端口接口模块包括传感器端口接口电路，传感器端口接口电路包括：端子P1、P2、P4、接口J2、电阻R10～13，二极管D3，传感器端口接口电路的连接方式为：接口J2的1脚经过电阻R10后连接电源VCC，接口J2的1脚连接端子P4的5脚，接口J2的2脚经过电阻R11后接地，接口J2的2脚连接至端子P4的4脚，接口J2的3脚连接至端子P4的3脚，接口J2的4脚连接至端子P4的2脚，接口J2的5脚经过电阻R13后连接至二极管D3的正极，二极管D3的负极经过电阻R12后接地，接口J2的5脚连接至端子P4的1脚，端子P1的1～8脚依序分别连接至单片机U1的8～1脚，端子P2的1～8脚依序分别连接至单片机U1的9～16脚。
进一步的，所述工装还包括滤波模块，滤波模块包括滤波电路，滤波电路包括电容C1、C2、电阻R2，滤波电路的连接方式为：电容C1一端接地另一端接单片机U1的16脚，电容C2一端接地另一端接单片机U1的15脚，电阻R2两端分别连接单片机U1的16脚、15脚。
进一步的，所述单片机U1为CH55XG系列单片机。
进一步的，所述接口J2为无磁传感模块。
进一步的，所述USB接口J1为MINI_USB接口。
实施例
本实施例中，如图1，是水表传感器测试工装的基本使用拓扑图，每一个工装连接一个传感器，可连接不同的传感器类型，实现多路，多种传感器远距离同时检测，也可采集传感器的不同数据，比如说串口的TX/RX数据或者是脉冲数据，然后经过测试工装的RS485线将传感器的数据加工转发至PC端，以实现多只传感器同时测量的目的。
本实施例中工装使用的主控MCU是沁恒电子的8位单片机CH55XG系列(U1)，电容C1、C2电阻R2是普通0603贴片件，用作MCU的电源滤波，MINI_USB接口J1通过电阻R3、R4接到U1的13、12脚，U1的12脚通过电阻R5接到轻触开关S1上，用来实现MCU的数据下载，开关S1另一端接电源VCC，电源VCC由电池VBAT1经过二极管D2得到，端子P1、P2、P4采用通用的2.54毫米排针座子。
U1的1脚接电阻R6一端，R6另一端接485芯片U2的4脚，U1的9脚接电阻R7一端，R7另一端接485芯片U2的2、3脚，U1的11脚接电阻R9一端，R9另一端接485芯片U2的4脚，485芯片U2的6、7分别接电阻R8的两端再接到P3端子上，由P3端子并联至485总线后接至PC机。
P4、J2是接水表传感器的端口，本实施例使用的是为峰科技的无磁传感模块，J2的1脚接短路电阻R10到VCC，J2的2脚接短路电阻R11到地GND，5脚是传感器模块的数据脚，通过R13接到U1的4脚，同时接发光二极管D3与R12串联到GND，起数据传输指示作用。P1与P2是U1的各管脚引出，用来接其他类型的传感器，比如光电直读传感器模块，利用杜邦线连接传感器的数据引脚到程序预设的P1或P2的某些管脚，由于本实施例只是预留了无磁模块J2作为演示，P4作为J2的转接端口，P4为标准的2.54毫米排针接口。其他类型传感器引脚则需按传感器管脚实际排布用杜邦线飞线来接到P1、P2，这样就可以提高使用的灵活程度。
本实施例通过对工装的主控MCU接不同的传感器，适配不同的程序，即可实现不同传感器的检测，大大提高其硬件兼容性。通过P3处的485接口总线并联，即可实现多路检测，单独使用1路时，直接接J1处的USB接口到PC亦可，兼容不同使用场景。
本实施例需要配套PC或者手机端上位机使用，具体使用方式为：将传感器与工装正确安装至水表铜壳上，接通水管，使水能够正常流过水表，然后在开启阀门前在上位机上记录下水表的初始机械值，然后开启阀门，待水流过若干时间后，关闭阀门，在上位机上记录下水表的结束机械值，通过2次机械制与工装自动记录的电子值之差比对，上位机根据误差自动判断比对值是否符合计量误差，从而验证传感器的可靠性。
综上所述，本实用新型提供了一种水表传感器测试工装，采用主控MCU模块连接多种不同种类的传感器接口，即用本实用新型即可满足不同的传感器，使用同一套硬件资源即可进行测试，降低成品，同时其适配的上位机更易于使用。同时由于使用了485总线，在保证接多路传感器的同时又极大延长了控制距离，能够远程进行测试操作，本实用新型能够实现多路，多种传感器远距离同时批量检测，提升了水表传感器的测试效率，因此本实用新型拥有广泛的应用前景。
需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种水表传感器测试工装，其特征在于，包括：主控MCU模块、电源模块、USB接口模块、485总线模块、传感器端口接口模块；所述主控MCU模块用于控制管理测试工装内其他模块之间的指令、数据交互及电源管理，所述电源模块用于给整个测试工装提供电源供给，所述USB接口模块用于数据下载或连接手机USB接口，所述485总线模块用于通过485总线后连接至PC机，所述传感器端口接口模块用于连接待测水表传感器；
所述电源模块、USB接口模块、485总线模块、传感器端口接口模块均电连接至主控MCU模块；
所述主控MCU模块包括主控MCU电路，所述主控MCU电路包括：8位单片机U1，所述主控MCU电路的连接方式为：单片机U1的15脚接电源VCC，单片机U1的14脚接地；
所述电源模块包括电源电路，所述电源电路包括：电阻R5、轻触开关S1、电源VCC，所述电源电路的连接方式为：电源VCC通过轻触开关S1后连接至电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接至单片机U1的12脚；
所述USB接口模块包括USB接口电路，所述USB接口电路包括：USB接口J1、电阻R1、R3、R4、二极管D1，所述USB接口电路的连接方式为：USB接口J1的1脚连接至电源VCC，USB接口J1的5脚接地，USB接口J1的1脚连接至二极管D1的正极，二极管D1的负极经过电阻R1后接地，USB接口J1的2脚经过电阻R3后连接至单片机U1的13脚，USB接口J1的3脚经过电阻R4后连接至单片机U1的12脚；
所述485总线模块包括485总线电路，所述485总线电路包括：485芯片U2、P3端子、电阻R6～9、电容C3，所述485总线电路的连接方式为：485芯片U2的8脚接电源VCC，485芯片U2的5脚接地，电容C3的两端分别连接485芯片U2的8脚、5脚，485芯片U2的6脚接P3端子的2脚，485芯片U2的7脚接P3端子的1脚，电阻R8的两端分别连接485芯片U2的6脚、7脚，485芯片U2的4脚经过电阻R6后连接至单片机U1的1脚，485芯片U2的2脚经过电阻R7后连接至单片机U1的9脚，485芯片U2的1脚经过电阻R9后连接至单片机U1的11脚，485芯片U2的3脚连接2脚；
所述传感器端口接口模块包括传感器端口接口电路，所述传感器端口接口电路包括：端子P1、P2、P4、接口J2、电阻R10～13，二极管D3，所述传感器端口接口电路的连接方式为：接口J2的1脚经过电阻R10后连接电源VCC，接口J2的1脚连接端子P4的5脚，接口J2的2脚经过电阻R11后接地，接口J2的2脚连接至端子P4的4脚，接口J2的3脚连接至端子P4的3脚，接口J2的4脚连接至端子P4的2脚，接口J2的5脚经过电阻R13后连接至二极管D3的正极，二极管D3的负极经过电阻R12后接地，接口J2的5脚连接至端子P4的1脚，端子P1的1～8脚依序分别连接至单片机U1的8～1脚，端子P2的1～8脚依序分别连接至单片机U1的9～16脚。
2.根据权利要求1所述的一种水表传感器测试工装，其特征在于，所述工装还包括滤波模块，所述滤波模块包括滤波电路，所述滤波电路包括电容C1、C2、电阻R2，所述滤波电路的连接方式为：电容C1一端接地另一端接单片机U1的16脚，电容C2一端接地另一端接单片机U1的15脚，电阻R2两端分别连接单片机U1的16脚、15脚。
3.根据权利要求1所述的一种水表传感器测试工装，其特征在于，所述单片机U1为CH55XG系列单片机。
4.根据权利要求1所述的一种水表传感器测试工装，其特征在于，所述接口J2为无磁传感模块。
5.根据权利要求1所述的一种水表传感器测试工装，其特征在于，所述USB接口J1为MINI_USB接口。
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