專利名稱：一種用于預付費式卡表的防干擾、防抖動信號采集裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于預付費式卡表上的裝置，具體地說是涉 及一種防干擾、防抖動的信號采集裝置。
技術背景-民用型水、電、氣預付費式卡表的計量一般是采集脈沖信號進行 計量，通常來說，脈沖信號的采集裝置有霍爾元件和干簧管兩種。由 于霍爾元件成本較高，故一般采用干簧管?，F有技術中通常采用單干 簧管計量，在這種計量方式下，存在如下問題由于自然界存在著大 量的不可預料的磁干擾以及人為的惡意強磁干擾，使得單干簧管無法 正確發(fā)出脈沖；此外，由于表體本身可能產生機械抖動，那么這時， 就有可能錯誤的多次發(fā)出脈沖，使得用戶蒙受巨大的損失，也就是說 目前的這種脈沖信號采集裝置不能防止磁干擾和區(qū)別出表體抖動產 生的錯誤脈沖，從而產生計量錯誤。 實用新型內容為了解決現有的脈沖信號采集裝置不能防止磁干擾和區(qū)別出表 體抖動產生的錯誤脈沖的問題，本實用新型提供一種專門用于預付費 式卡表的防干擾、防抖動的信號采集裝置，該種裝置安裝于現有的預 付費式民用型水、電、氣卡表上后能夠防止磁干擾和區(qū)別出表體抖動 產生的錯誤脈沖，做到準確計量。本實用新型的技術方案是該種用于預付費式卡表的防干擾、防 抖動信號采集裝置，包括低功耗微處理器以及與其配套的驅動儀表內 電機閥、蜂鳴器、顯示器的外圍驅動電路，其中所述防干擾信號采集 裝置還包括一個安裝在機械流量表計量轉輪上的磁鋼、兩個安裝在磁 鋼磁力范圍內與所述計量轉輪處于同心圓周上的常開千簧管，而所述 兩個常開干簧管的一端通過限流電阻分別接于低功耗微處理器的兩 個輸入端，另一端則通過限流電阻接于低功耗微處理器的同一個高電 平輸出端。本實用新型具有如f有益效果由于本實用新型是在機械流量表的計量轉輪上安裝一個磁鋼，在磁鋼對干簧管的開關作用范圍內，與 轉輪同心分布兩個常開干簧管，在正常使用過程中只有兩個常開干簧 管先后各閉合一次主芯片才做為一次計量。當表體本身抖動時，即只 有一個常開干簧管閉合時，低功耗微處理器U1不計量，因此區(qū)別出 了因表體抖動而產生的錯誤脈沖。當有外部磁干擾時，兩個常開干簧 管同時閉合，此時低功耗微處理器U1程序接收到信號判斷為干擾信 號，驅動電機閥關閉。山此可知，本裝置采用兩個常開干簧管先后接 收來自計量轉輪上的磁信號，能保證準確計量，能夠防止抖動、磁干 擾，結構簡單可靠、成本低廉，適于推廣應用。


圖1是本實用新型的電氣接線圖。
圖2是本實用新型的組成原理框圖。
圖3是常開干簧管與磁鋼的位置示意圖。
圖中1、 2-兩個常開干簧管，3 -磁鋼，4 -計量轉輪，U1-低功 耗微處理器，J3-防拆塊繼電器，J4-電機閥，J5-顯示器，LSl-蜂鳴 器。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明
由圖1所示，該種用于預付費式卡表的防干擾、防抖動信號采集 裝置，包括低功耗微處理器Ul以及與其配套的驅動儀表內電機閥J4、
蜂鳴器LS1、顯示器J5的外圍驅動電路以及一個安裝在機械流量表 計量轉輪上的磁鋼3、兩個安裝在磁鋼磁力范圍內與所述計量轉輪處 于同心圓周上的常開干簧管l、 2，而所述兩個常開干簧管l、 2的一 端通過限流電阻分別接于低功耗微處理器Ul的兩個輸入端SENS0R1 、 SENS0R2，另一端則通過限流電阻接于低功耗微處理器Ul的同一個高 電平輸出端。由圖可見，所述低功耗微處理器U1的外圍驅動電路由 7個三極管構成，其中，第一組由三個三極管P1、 P3、 P3依次連接
構成開閥控制信號的放大電路，其放大信號輸出端接至計量表電機閥 J4的開閥控制端TP3，第二組由另外三個三極管P4、 P5、 P6依次連
接構成關閥控制信號的放大電路，其放大信號輸出端接至計量表電機 閥J4的關閥控制端TP4;第三組由一個三極管P7構成報警信號的放大電路，其放大信號輸出端驅動蜂鳴器LS1;上述三個控制信號輸入 端均由低功耗微處理器U1上的信號輸出端引入。實際工作時，將本裝置中的磁鋼3安裝在機械流量表的計量轉輪4上，在磁鋼3對干簧管的開關作用范圍內，與計量轉輪4同心的圓 周上安裝所述兩個常開干簧管1、 2，磁鋼和常開干簧管的距離及兩個常開干簧管之間的距離由磁鋼的磁場強度和干簧管的靈敏度決定， 以保證在干簧管敏感部位與磁鋼正對時干簧管可靠閉合，并且在磁鋼' 的磁場作用下在同一時刻只有一個常開干簧管能夠有效閉合。通過設置存儲在微處理器U1內的程序，使得在正常使用過程中只有兩個常開干簧管先后各閉合7欠才做為一次有效的計量脈沖信號。當有外部 磁干擾時，兩個干簧管同時閉合，此時主芯片程序接收到信號判斷為 干擾信號，驅動電機閥關閉。當發(fā)生表體抖動時，只有一個常開干簧 管閉合，此時主芯片程序接收到信號判斷為誤發(fā)信號，不進行任何操 作，由此實現了準確計量。此外，為了防止人為對計量電路進行破壞，本裝置還設計有防拆塊繼電器J3，當表被拆開時，防拆塊繼電器J3 將閉合鎖死，在主程序驅動下，電機閥將關閉。下面是一個優(yōu)選實施例中確定的一些范圍及選型所述低功耗 微處理器Ul為MSP430F415芯片，可簡稱為主芯片。所述磁鋼3的磁 場強度為0.5特斯拉，所述兩個常開干簧管1、 2的閉合靈敏度在5 至30安匝，所述磁鋼3轉至所述兩個常開干簧管1、 2正下方時直線 距離范圍在5 8毫米，兩個常開干簧管1、 2之間的直線距離范圍為 15 20毫米。在本例中，兩個常開干簧管l、 2通過限流電阻分別與 主芯片的47腳和46腳連接，主芯片的49腳提供一個高電平通過限 流電阻與兩個常開干簧管輸出端連接。防拆塊繼電器J3可為常開型， 一端接地，另外一端通過限流電阻與主芯片的49腳連接；主芯片的 17-31腳與LCD顯示器相連；主芯片的34腳控制關閉電機閥，35腳 控制打開電機閥，44腳和45腳分別檢測電機閥的開、關狀態(tài)；主芯 片的32腳控制蜂鳴器。通過主芯片編程，本裝置可實現下述過程正常計量時，計量 轉輪上磁鋼轉過常開干簧管1時，常開干簧管1閉合輸出低電平脈沖信號至主芯片的47腳，主芯片存儲此信號；計量轉輪上磁鋼轉過常
開干簧管2時，常開干簧管2閉合輸出低電平脈沖信號至主芯片的 46腳，主芯片檢測到此信號后結合前面存儲的信號判斷為一次計量， 通過主芯片內部程序從預付費量里面減去一個計量單位，完成一次正 常計量。預付費量等于零時，主芯片發(fā)送控制信號至顯示器顯示請速 購氣，主芯片的32腳輸出控制信號驅動蜂鳴器鳴叫提醒用戶，主芯 片的34腳輸出控制信號經過電路處理后驅動電機閥關閉。當磁鋼剛 好停留在一個常開干簧管的閉合作用范圍內，表體產生抖動時，由于 此時只有一個常開干簧管不斷發(fā)送脈沖信號，故不會產生計量。當有 外部磁信號時，常開干簧管1和常開干簧管2同時閉合，主芯片的 47腳和46腳同時檢測到低電平脈沖信號判斷為干擾信號，此時主芯 片內部程序輸出控制信號驅動顯示器顯示非法操作，主芯片的32腳 輸出控制信號驅動蜂鳴器鳴叫，主芯片的34腳輸出控制信號經電路 處理后驅動電機閥關閉。當人為拆表時，防拆塊繼電器J3將閉合鎖 死，此時主芯片的49腳及兩個常開干簧管的輸出端與地連通，相當 于兩個常開干簧管同時輸出低電平脈沖至主芯片的47腳和46腳。
權利要求1、一種用于預付費式卡表的防干擾、防抖動信號采集裝置，包括低功耗微處理器(U1)以及與其配套的驅動儀表內電機閥(J4)、蜂鳴器(LS1)、顯示器(J5)的外圍驅動電路，其特征在于所述防干擾信號采集裝置還包括一個安裝在機械流量表計量轉輪上的磁鋼(3)、兩個安裝在磁鋼磁力范圍內與所述計量轉輪處于同心圓周上的常開干簧管(1，2)，而所述兩個常開干簧管(1，2)的一端通過限流電阻分別接于低功耗微處理器(U1)的兩個輸入端(SENSOR1，SENSOR2)，另一端則通過限流電阻接于低功耗微處理器(U1)的同一個高電平輸出端。
2、 根據權利要求1所述的一種用于預付費式卡表的防千擾、防 抖動信號采集裝置，其特征在于所述低功耗微處理器(Ul)為 MSP430F415芯片，所述磁鋼(3)的磁場強度為0. 5特斯拉，所述兩 個常開干簧管(1， 2)閉合靈敏度在5至30安匝，所述磁鋼(3)轉 至所述兩個常開干簧管(1， 2)正下方時直線距離范圍在5 8毫米， 兩個常開干簧管(1， 2)之間的直線距離范圍為15 20毫米。
專利摘要一種用于預付費式卡表的防干擾、防抖動信號采集裝置。主要解決現有的脈沖信號采集裝置不能防止磁干擾和區(qū)別出表體抖動產生的錯誤脈沖的問題。其特征在于所述防干擾信號采集裝置還包括一個安裝在機械流量表計量轉輪上的磁鋼(3)、兩個安裝在磁鋼磁力范圍內與所述計量轉輪處于同心圓周上的常開干簧管(1，2)，而所述兩個常開干簧管(1，2)的一端通過限流電阻分別接于低功耗微處理器(U1)的兩個輸入端(SENSOR1，SENSOR2)，另一端則通過限流電阻接于低功耗微處理器(U1)的同一個高電平輸出端。該種裝置安裝于現有的預付費式民用型水、電、氣卡表上后能夠防止磁干擾和區(qū)別出表體抖動產生的錯誤脈沖，做到準確計量。
文檔編號G07F15/00GK201142136SQ200720175609
公開日2008年10月29日 申請日期2007年9月21日 優(yōu)先權日2007年9月21日
發(fā)明者劉龍江, 涼 李, 杜紅斌, 田景超, 濤 陳 申請人:大慶石油管理局