[发明专利]一种用于降低超声波流量测量功耗的装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于降低超声波流量测量功耗的装置及方法，包括：流量测量单元：用于在瞬时流量大于始动流量的情况下进行测量流体瞬时流量；其特征是，还包括：侦测单元：用于侦测流体瞬时流量是否大于始动流量；控制单元：控制侦测单元和流量测量单元的使能信号，流量小于始动流量时，侦测单元工作，流量大于使动流量时，流量测量单元工作。本发明包含一个低功耗的侦测模式和一个高精度测量模式，根据当前的瞬时流量状态进行模式切换，从而降低了超声波水表的功耗，但对仪表的响应时间和测量精度没有影响。

技术领域

本发明涉及超声波流量测量领域，具体的讲，涉及一种用于降低超声波流量测量功耗的装置及方法。

背景技术

超声波水表一般采用电池供电，为了在保证测量精度的条件下延长电池的使用寿命，仪器的功耗成为一个重要的技术问题。从产品的应用场合看，超声波水表绝大部分时间处于流体静止状态，因此在流体静止或小于始动流量时，可以采取措施降低这段时间内的运行功耗，就可以降低整机功耗，例如申请号为201510119668.2的发明专利所公开的技术，通过在小流量下降低采样频率的方法节省功耗，该技术在流量变化比较缓慢的情况下可以取得较好的效果，其缺点在于在水流由静止瞬间变大的情况下，因采样频率低至1Hz，仪表无法及时调整采样速率，导致精度损失，而这是户用水表的常见应用场景。本发明公开了一种用于降低超声波流量测量功耗的方法，可以在不影响精度和响应时间的情况下，降低流量测量功耗。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种用于降低超声波流量测量功耗的装置及方法，在保证测量精度的前提下降低功耗，延长电池使用寿命。

本发明采用如下技术手段实现发明目的：

一种用于降低超声波流量测量功耗的装置，包括：

流量测量单元：用于在瞬时流量大于始动流量的情况下进行测量流体瞬时流量；其特征是，还包括：

侦测单元：用于侦测流体瞬时流量是否大于始动流量；

控制单元：控制侦测单元和流量测量单元的使能信号，流量小于始动流量时，侦测单元工作，流量大于使动流量时，流量测量单元工作。

作为对本技术方案的进一步限定，所述侦测单元包括脉冲发生器U10，所述脉冲发生器U10的两个脉冲发射引脚F1和F2分别连接换能器T1和T2，所述换能器T1和T2同时分别连接到整形电路U11和U12，所述整形电路U11和U12的输出分别连接到鉴相器U13的两路输入端，所述鉴相器U13的输出连接脉宽判断电路U14，所述脉宽判断电路U14输出连接所述控制单元。

作为对本技术方案的进一步限定，所述侦测单元在其输入信号ENA有效时进入工作状态，在工作状态，若流体流速小于始动流量，输出信号FLAG为0，否则输出信号FLAG为1；输入信号ENA无效时进入非工作状态。

作为对本技术方案的进一步限定，所述流量测量单元在其输入信号ENB有效时进入工作状态，在工作状态，输出信号FLOW为当前的瞬时流量，输入信号ENB无效时进入非工作状态。

作为对本技术方案的进一步限定，所述流量测量单元包括MSP430单片机，所述MSP430单片机通过SPI接口连接和超声波流量测量芯片LC9503的通信引脚，所述超声波流量测量芯片LC9503分别连接两只换能器和温度传感器。

一种权利要求1的用于降低超声波流量测量功耗的方法，其特征是：包括如下步骤：

(1)所述控制单元将测量单元设置为工作状态，将侦测单元设置为非工作状态,转到步骤(2)；

(2)控制单元读取流量测量单元输出的瞬时流量FLOW，转到步骤(3)；