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      磁干擾采集電路以及物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗淼闹谱鞣椒?

      文檔序號:12252825閱讀:1026來源:國知局
      磁干擾采集電路以及物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗淼闹谱鞣椒ㄅc工藝

      本實(shí)用新型涉及燃?xì)獗眍I(lǐng)域,具體而言,涉及一種磁干擾采集電路,以及一種應(yīng)用這種磁干擾采集電路的物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗怼?/p>



      背景技術(shù):

      隨著燃?xì)廨敋夤艿赖呐d建與普及,燃?xì)獗硪驳玫搅丝焖侔l(fā)展,目前市場上主流的燃?xì)獗碛袃煞N:一種是傳統(tǒng)的機(jī)械式膜式燃?xì)獗?,另一種是電子式膜式燃?xì)獗恚卜Q智能燃?xì)獗怼?/p>

      機(jī)械式膜式燃?xì)獗淼膬?yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟、計(jì)量可靠、質(zhì)量穩(wěn)定,但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大,人工抄表花費(fèi)大等缺點(diǎn)使其發(fā)展受到一定的阻礙。智能燃?xì)獗硎窃趥鹘y(tǒng)機(jī)械式基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),增加了電子計(jì)量方式、顯示功能、預(yù)支費(fèi)和遠(yuǎn)程抄表功能,實(shí)現(xiàn)了半電子化,有效解決了人工抄表的難題。這其中,有一種物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗?,這種燃?xì)獗碓趥鹘y(tǒng)燃?xì)獗淼幕A(chǔ)上加上無線通信模塊(例:GSM/GPRS/LORA等)以及相應(yīng)的控制電路,從而能夠?qū)⒂脩舻挠脷鈹?shù)據(jù)直接上傳到燃?xì)夤究刂浦行幕驅(qū)⑷細(xì)夤究刂浦行牡闹噶钕螺d到表端,即遠(yuǎn)程控制,簡稱遠(yuǎn)控。但是由于物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗砑友b了無線的收發(fā)裝置,其發(fā)送的信號功率強(qiáng)(17dbm)、時(shí)間長(持續(xù)時(shí)間長達(dá)3秒),這種信號有時(shí)會對無抗電磁干擾能力的低頻主控電路板產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,致使相關(guān)電路產(chǎn)生誤信號,造成誤關(guān)閥、誤扣數(shù)。外部電源、查詢按鈕或干簧管等通過電子線連接到主電路板,并通過印刷線路板(Printed Circuit Board,PCB)的走線連接到微控制器(Microcontroller Unit,MCU),這些電子線或走線具有天線作用,在無線發(fā)送或有外界電磁干擾時(shí),會把這些干擾信號藕合到MCU端,MCU引腳對輸入信號幅度的鉗位作用相當(dāng)于對無線信號的半波整流,從而導(dǎo)致MCU輸入引腳平均電平的變化而產(chǎn)生誤動作。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本實(shí)用新型的目的在于提供一種磁干擾采集電路,以實(shí)現(xiàn)當(dāng)外界強(qiáng)磁靠近干簧管致其閉合時(shí),MCU能進(jìn)行表端的強(qiáng)磁保護(hù)。

      本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗恚詫?shí)現(xiàn)提高其抗電磁干擾能力的功能。

      本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:

      一種磁干擾采集電路,其包括第一電阻、干簧管及濾波電路,第一電阻一端與電源電連接,另一端通過濾波電路接地,第一電阻與濾波電路連接并形成檢測節(jié)點(diǎn);干簧管與濾波電路構(gòu)成封閉回路,當(dāng)干簧管閉合時(shí),所述檢測節(jié)點(diǎn)為低電平,當(dāng)干簧管斷開時(shí),所述檢測節(jié)點(diǎn)為高電平。

      進(jìn)一步地,所述濾波電路包括第二電阻、第一電容及鐵氧體磁珠,所述干簧管、第二電阻、第一電容、以及鐵氧體磁珠依次串聯(lián)形成封閉回路。

      進(jìn)一步地,所述第一電容串聯(lián)于第一電阻與地之間,所述第一電容與所述第一電阻之間形成所述檢測節(jié)點(diǎn)。

      進(jìn)一步地,所述濾波電路包括第二電阻及第一電容,所述干簧管、第二電阻及第一電容依次串聯(lián)形成封閉回路。

      進(jìn)一步地,所述第一電容串聯(lián)于第一電阻與地之間,所述第一電容與所述第一電阻之間形成所述檢測節(jié)點(diǎn)。

      進(jìn)一步地,所述濾波電路包括鐵氧體磁珠及第一電容,所述干簧管、鐵氧體磁珠及第一電容依次串聯(lián)形成封閉回路。

      進(jìn)一步地,所述第一電容串聯(lián)于第一電阻與地之間,所述第一電容與所述第一電阻之間形成所述檢測節(jié)點(diǎn)。

      進(jìn)一步地,所述濾波電路還包括第二電容,所述第一電容與所述第二電容并聯(lián)。

      本實(shí)用新型還提供一種物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗?,包括一種磁干擾采集電路,所述磁干擾采集電路包括:第一電阻、干簧管及濾波電路,所述第一電阻一端與電源電連接,另一端通過所述濾波電路接地,所述第一電阻與所述濾波電路連接并形成檢測節(jié)點(diǎn);所述干簧管與所述濾波電路構(gòu)成封閉回路,當(dāng)干簧管閉合時(shí),所述檢測節(jié)點(diǎn)為低電平,當(dāng)干簧管斷開時(shí),所述檢測節(jié)點(diǎn)為高電平。

      進(jìn)一步地,所述物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗磉€包括微控制器,所述微控制器與所述檢測節(jié)點(diǎn)電連接,用于當(dāng)所述檢測節(jié)點(diǎn)為低電平時(shí),所述微控制器控制所述物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗磉M(jìn)行強(qiáng)磁保護(hù)。

      相對現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型具有以下有益效果:本實(shí)用新型提供的一種磁干擾采集電路,包括第一電阻、干簧管、以及濾波電路,當(dāng)外界不存在強(qiáng)磁場時(shí)(指強(qiáng)磁鐵形成的靜態(tài)場),干簧管斷開,檢測節(jié)點(diǎn)是高電平,物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗碚9ぷ?;?dāng)有強(qiáng)磁鐵靠近干簧管時(shí),干簧管閉合,檢測節(jié)點(diǎn)被下拉到地,MCU檢測到檢測節(jié)點(diǎn)為低電平時(shí),則物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗磉M(jìn)行保存狀態(tài)、關(guān)閥等強(qiáng)磁保護(hù)工作。另外,加入濾波電路,使得藕合到電子連線上電磁場干擾信號(無線信號的交變電磁場)到達(dá)檢測節(jié)點(diǎn)時(shí)已經(jīng)大幅衰減;通過調(diào)整電路板上元件的參數(shù),增強(qiáng)其電磁干擾時(shí)維持原狀的能力,這兩種方法提高了物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗淼目闺姶鸥蓴_能力。

      為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉較佳實(shí)施例,并配合所附附圖,作詳細(xì)說明如下。

      附圖說明

      為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。因此,以下對在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍,而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

      圖1示出了本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的一種磁干擾采集電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

      圖2示出了本實(shí)用新型第二實(shí)施例所提供的一種磁干擾采集電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

      圖3示出了本實(shí)用新型第三實(shí)施例所提供的一種磁干擾采集電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

      圖4示出了本實(shí)用新型第四實(shí)施例所提供的一種物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗淼慕Y(jié)構(gòu)示意圖。

      主要符號說明:

      100、200、300-磁干擾采集電路;400-物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗恚?10-濾波電路;150-MCU;R1-第一電阻;S-干簧管;R2-第二電阻;L-鐵氧體磁珠;C1-第一電容;C2-第二電容。

      具體實(shí)施方式

      下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖,對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。因此,以下對在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍,而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例。基于本實(shí)用新型的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

      下面結(jié)合附圖,對本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式作詳細(xì)說明。在不沖突的情況下,下述的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

      第一實(shí)施例

      請參照圖1,本實(shí)施例提供一種磁干擾采集電路100,其包括第一電阻R1、干簧管S及濾波電路110,第一電阻R1一端與電源電連接,另一端通過濾波電路110接地,第一電阻R1與濾波電路110連接并形成檢測節(jié)點(diǎn)A;干簧管S與濾波電路110構(gòu)成閉合回路。

      在本實(shí)施例中,第一電阻R1為上拉電阻,上拉電阻可以將不確定的信號鉗位在高電平,當(dāng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗碚9ぷ鲿r(shí),干簧管S斷開,流過第一電阻R1的電流幾乎為0,因此一般條件下其阻值對整表性能無影響;但是,在無線發(fā)送或有外界電磁場干擾時(shí),檢測節(jié)點(diǎn)A除了從電子線端接收相關(guān)干擾外(通過濾波電路110濾除),也會從電路板相關(guān)走線上接收到干擾信號,此時(shí)若第一電阻R1的阻值較大(如1MΩ),則電路板上接收的干擾信號可能改變其平均電平并造成邏輯電平翻轉(zhuǎn),因此,在本實(shí)施例中,第一電阻R1的阻值為47KΩ。

      在本實(shí)施例中,濾波電路110包括第二電阻R2、鐵氧體磁珠L、以及第一電容C1。

      在本實(shí)施例中,干簧管S、第二電阻R2、第一電容C1、以及鐵氧體磁珠L依次串聯(lián)形成封閉回路,并且,第一電容C1串聯(lián)于第一電阻R1與地之間,第一電容C1與第一電阻R1之間形成檢測節(jié)點(diǎn)A,第二電阻R2與檢測節(jié)點(diǎn)A電連接。

      在本實(shí)施例中,濾波電路110還包括第二電容C2,第一電容C1與第二電容C2并聯(lián)。

      優(yōu)選的,本實(shí)施例中,第一電容C1的容值為200pF,第二電容C2的容值為0.1uF,第二電阻R2的阻值為330Ω。

      優(yōu)選的,如果干擾信號來自第二電阻R2的前端,在高頻干擾信號作用下,定義干擾信號為Gin,經(jīng)過第二電阻R2與第一電容C1并聯(lián)組成的RC低通濾波器,即允許低頻信號通過,而將高頻信號衰減的電路,由于RC低通濾波器的作用,當(dāng)干擾信號到達(dá)檢測節(jié)點(diǎn)A時(shí),定義檢測節(jié)點(diǎn)A的輸入電壓為Ain,則

      其中,ω1=2πf1,f1是高頻干擾信號的頻率,由此可以看出,當(dāng)高頻干擾信號到達(dá)檢測節(jié)點(diǎn)A時(shí),已經(jīng)大幅度衰減。

      優(yōu)選的,R2具有限流作用,能夠保護(hù)干簧管S的觸點(diǎn)。

      另外,第二電容C2還具有防抖動的作用。

      鐵氧體磁珠L對低頻電流幾乎沒有阻抗,而對較高頻率的電流會產(chǎn)生較大衰減作用,高頻電流在其中以熱量形式散發(fā),其等效電路為一個(gè)電感和一個(gè)電阻串聯(lián),兩個(gè)組件的值都與磁珠的長度成比例。因此,在本實(shí)施例中,鐵氧體磁珠L與第一電容C1并聯(lián)接地,這樣便形成了一個(gè)低通濾波器網(wǎng)絡(luò),可以進(jìn)一步降低電磁干擾。

      優(yōu)選的,如果干擾信號Gin來自鐵氧體磁珠L的前端,在高頻干擾信號作用下,鐵氧體磁珠L具有電阻作用,設(shè)其阻值為R,故相當(dāng)于R與第一電容C1組成RC低通濾波器,當(dāng)干擾信號到達(dá)檢測節(jié)點(diǎn)A時(shí),檢測節(jié)點(diǎn)A的輸入電壓Ain1為:

      同時(shí),鐵氧體磁珠L還具有電感作用,設(shè)其電感為L,其與第一電容C1組成LC低通濾波電路,當(dāng)干擾信號到達(dá)檢測節(jié)點(diǎn)A時(shí),檢測節(jié)點(diǎn)A的輸入電壓Ain2為:

      因此,如果高頻干擾信號Gin來自鐵氧體磁珠L的前端,當(dāng)干擾信號到達(dá)檢測節(jié)點(diǎn)A時(shí),檢測節(jié)點(diǎn)A的輸入電壓Ain

      Ain=Ain1+Ain2

      可以明顯的看到,干擾信號已經(jīng)大幅衰減。

      干簧管S也稱舌簧管或者磁簧開關(guān),是一種磁敏的特殊開關(guān)。在本實(shí)施例中,干簧管S、第二電阻R2、第一電容C1、以及鐵氧體磁珠L依次串聯(lián)形成封閉回路,當(dāng)外界強(qiáng)磁鐵靠近形成的磁場使干簧管S的簧片磁化時(shí),簧片的觸點(diǎn)部分就會被磁力吸引,當(dāng)吸引力大于簧片的彈力時(shí),常開接點(diǎn)就會吸合,當(dāng)磁力減小到一定程度時(shí),接點(diǎn)被簧片的彈力打開,正常情況下干簧管S斷開。

      需要說明的是,在本實(shí)施例中,由于物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗碚9ぷ鲿r(shí),干簧管S斷開,因此一般條件下第一電阻R1的阻值對整表性能無影響;但是,在無線發(fā)送或有外界電磁場干擾時(shí),檢測節(jié)點(diǎn)A接收的干擾信號不僅包括從電子線端接收的相關(guān)干擾(通過濾波電路110濾除),還包括從電路板相關(guān)走線上接收的干擾信號,此時(shí)若第一電阻R1阻值大于等于1MΩ,則電路板上接收的干擾信號可能會改變其平均電平并造成邏輯電平翻轉(zhuǎn),因此,第一電阻R1應(yīng)該選擇阻值在1MΩ以下的電阻,以保證物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗砭哂休^強(qiáng)的抗電磁干擾能力。

      另外,需要說明的是,本實(shí)施例中提供的第二電阻R2的阻值、以及第一電容C1與第二電容C2的容值并不是唯一的,只要能實(shí)現(xiàn)濾波電路110對干擾信號進(jìn)行衰減的取值都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,但是,為了保證濾波電路110對干擾信號的大幅衰減,第一電容C1應(yīng)該是pF級的小電容。

      第二實(shí)施例

      請參照圖2,本實(shí)施例提供一種磁干擾采集電路200,其包括第一電阻R1、干簧管S、以及濾波電路110。本實(shí)施例提供的磁干擾采集電路200,除了濾波電路110不包括鐵氧體磁珠L以外,其它電路連接均與磁干擾采集電路100相同。

      本實(shí)施例中,由第二電阻R2、第一電容C1、以及第二電容C2組成的濾波電路110,可以使出現(xiàn)在第二電阻R2前端的干擾信號Gin得到大幅衰減,具體分析過程同第一實(shí)施例,在此不再贅述。

      第三實(shí)施例

      請參照圖3,本實(shí)施例提供一種磁干擾采集電路300,其包括第一電阻R1、干簧管S、以及濾波電路110。本實(shí)施例提供的磁干擾采集電路300,除了濾波電路110不包括第二電阻R2以外,其它電路連接均與磁干擾采集電路100相同。

      本實(shí)施例中,由鐵氧體磁珠L、第一電容C1、以及第二電容C2組成的濾波電路110,可以使出現(xiàn)在鐵氧體磁珠L前端的干擾信號Gin得到大幅衰減,具體分析過程同第一實(shí)施例,在此不再贅述。

      第四實(shí)施例

      請參照圖4,本實(shí)施例提供一種物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗?00,其包括本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的磁干擾采集電路100,并且還包括MCU150,MCU150與磁干擾采集電路100的檢測節(jié)點(diǎn)A電連接,用于當(dāng)檢測節(jié)點(diǎn)A為低電平時(shí),MCU150控制物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗?00進(jìn)行強(qiáng)磁保護(hù),因此,本實(shí)施例提供的磁干擾采集電路100應(yīng)該接入MCU150的帶下降沿中斷的IO端口。

      本實(shí)施例提供的物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗?00的工作原理是:磁干擾采集電路100中,當(dāng)外界強(qiáng)磁(磁鐵產(chǎn)生的靜態(tài)磁場)干擾時(shí),干簧管S斷開,檢測節(jié)點(diǎn)A通過第一電阻R1上拉到高電平;當(dāng)外界強(qiáng)磁鐵靠近時(shí),干簧管S閉合,檢測節(jié)點(diǎn)A被下拉到地,MCU150檢測到檢測節(jié)點(diǎn)A為低電平時(shí),則控制物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗?00進(jìn)行保存狀態(tài)、關(guān)閥等強(qiáng)磁保護(hù)工作,另外,加入濾波電路110,使得干擾信號到達(dá)檢測節(jié)點(diǎn)A時(shí)已經(jīng)大幅衰減,從而能夠削弱電磁干擾對MCU150的影響,也就是提高了物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗?00的抗電磁干擾能力。

      需要說明的是,第二實(shí)施例所述的磁干擾采集電路200和第三實(shí)施例所述的磁干擾采集電路300也可應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗?00中。

      綜上所述,本實(shí)用新型提供的磁干擾采集電路,能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)外界強(qiáng)磁靠近干簧管致其閉合時(shí),MCU能進(jìn)行表端的強(qiáng)磁保護(hù)的功能,另外,通過增加濾波電路,能夠避免在無線發(fā)送或外界電磁干擾時(shí),MCU產(chǎn)生的誤動作,提高了物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)控智能燃?xì)獗淼目闺姶鸥蓴_能力。

      需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。

      以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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