[实用新型]一种高精度低成本电磁水表检测电路

说明书

一种高精度低成本电磁水表检测电路由流量信号调理电路、信号放大及AD转换集成电路、空管检测电路及微处理器主控电路组成。流量信号调理电路采集测量管中流动液体切割恒定磁场产生的感应电动势，对信号进行滤波处理；信号放大及AD转换集成电路，对处理过的流量信号进行放大并转换为数字信号；空管检测电路接收微处理器主控电路发送的空管检测信号，将其信号施加到电极上，并反馈回微处理器主控电路。采用本实用新型的电路元器件数量少，电路集成度高，成本低，测量性能精度高稳定可靠。

技术领域

本实用新型涉及流量测量领域，特别的公开了一种高精度低成本电磁水表检测电路。

背景技术

电磁水表是根据法拉第电磁感应原理工作的，测量管中流动的液体切割由恒定磁场产生的磁感线时，会在信号电极上产生感应电动势，由于感应电动势E与恒定磁场的磁感应强度B、介质的平均流速v成正比，因此根据测定感应电动势的强弱来确定被测介质的流速，再根据管道横截面积计算出体积流量。电磁水表的测量需要管道中充满液体。在实际测量中，很难保证管道始终充满液体，因此实时检测空管状态，并给出空管报警信息对电磁水表的信号处理来说也是必须的。

电磁水表因其测量精度高，无机械部件，反应速度快，动态特性好的特点使得其在流量测量领域受到欢迎。但目前的电磁水表整体成本偏高，影响电磁水表进一步的市场推广。电磁水表流量测量电路的常用做法是，中心电极接0V地电平，信号电极采集的信号先经过滤波，再经过仪表放大器、运算放大器等电路，最后输入到模数转换芯片，将其转换为数字信号。这种常用电路略显复杂、成本较高，为此我司研发出一种高精度低成本电磁水表检测电路。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高精度低成本电磁水表检测电路。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下所述：

一种高精度低成本电磁水表检测电路，由流量信号调理电路、信号放大及AD转换集成电路、空管检测电路及微处理器主控电路组成，其特征是：流量信号调理电路通过信号电极采集测量管中流动液体切割恒定磁场产生的感应电动势，对信号进行滤波处理；信号放大及AD转换集成电路，对处理过的流量信号进行放大并转换为数字信号；空管检测电路接收微处理器主控电路发送的空管检测信号，将其信号施加到电极上，并反馈回微处理器主控电路；微处理器主控电路，对反馈回的空管检测信号进行AD检测，从而判断测量管中是否空管，对转换为数字信号的流量信号进行进一步处理为测量管中流动液体的流速值和流量值。

1、流量信号调理电路

流量信号调理电路中电极接口J4有三个电极，其中电极接口J4的1脚、5脚为两个信号电极，3脚为中心电极；电极接口J4的3脚中心电极接VREF非0V电平，VREF为电压基准芯片U24产生的基准电压经电容C214滤波得到的电压信号；电极接口J4的1脚、5脚两个信号电极产生两路信号，电极接口J4的1脚经电容C216和电极接口J4的5脚经过电阻R27相连作为一路信号，电极接口的5脚作为另一路信号；两路信号经过电阻R25、电阻R26、电容C24、电容C25、电容C26组成的两路低通滤波器直接进入AD转换芯片U21的差分输入引脚。

2、信号放大及AD转换集成电路

信号放大及AD转换集成电路中U21是内置可编程增益放大器（PGA）的超低噪声、24位Σ-Δ型模拟数字转换芯片，信号经过差分输入引脚进入AD转换芯片U21后，经过其内部的增益放大器对输入的信号进行放大，再进行AD转换，将模拟信号转换为数字信号后，通过通讯接口与微处理器U20相连。

3、空管检测电路及微处理器主控电路