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无磁水表方案:无磁水表的基础原理是LC振荡传感器

2021-03-02

  无磁水表方案:无磁水表的基础原理是LC振荡传感器


  无磁水表


  方案具有节能的外围设备和能耗模式,可以实现高功能、低功耗的系统设计。同时具备明显的性能和成本优势,适用气表、热表等其他表计方案设计需求,为开发人员提供了出色的设计灵活性。


  随着时代发展,智能水表替代部分传统机械水表,得到广泛应用。而智能水表的计量方式也随着电子技术的发展越来越多样化,如机械表头检测、超声波检测、有磁检测等方式相继问世。但这些方式存在明显局限性:容易受外界电磁干扰或者因为永磁体对水中杂质的累计吸附,造成计量误差或被人为利用、漏计及不计。在这种情况下,无磁计量水表以其计量精度高、无磁性、无杂质吸附,且不被人为干扰等优点,被广大水表厂家所青睐,市场前景广阔。


  无磁检测原理简介


  无磁水表的基础原理是LC振荡传感器,在该电路中,通过开关K调整,可以在LC电路上实现一个正弦波输出电路,通过K对电容C充电,充满后,将K与电感L连通,电容的电量将通过L放电,由于存在电感L的电能消耗,所以将会呈现一个逐步衰减的正弦波输出。如下图:


  LC振荡电路


  利用该原理,无磁水表通过检测该正弦波衰减过程来实现水表计量。在下图右边部分的电路中,圆盘代表水表的表盘转子,深色区域表示金属表盘区,白色区域表示为非金属表盘区,L为固定的电感线圈。


  当对该LC电路充电后,MCU通过检测固定电容C两端的电压,可以获得LC振荡电路中的正弦波。当电感线圈处于金属区,会形成电感涡流,导致更大的电能消耗,正弦波衰减速度更快;当电感线圈处于非金属区,基本不存在涡流,正弦波衰减速度相对较慢。通过MCU来检测正弦波衰减的快慢,可以准确识别出表盘转子处于哪个区域,进而判断表盘位置及圈数,达到水表计量的目的。

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