磁脈沖計數傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種磁脈沖計數傳感器，包括電源模塊、第一霍爾傳感模塊、第二霍爾傳感模塊、調理電路以及輸出模塊；所述電源模塊分別連接所述第一霍爾傳感模塊、第二霍爾傳感模塊、調理電路和輸出模塊；所述第一霍爾傳感模塊和第二霍爾傳感模塊與所述調理電路連接；所述調理電路與輸出模塊連接。第一霍爾傳感模塊和第二霍爾傳感模塊檢測水表上安裝的磁塊通過自身的磁場強度，輸出與磁場強度對應的狀態，并通過調理電路進行相應的調節，最終輸出模塊輸出兩個脈沖信號；根據兩個脈沖信號即可得到水表為正轉還是反轉、以及是否出現開路、短路或磁干擾等異常現象。
【專利說明】
磁脈沖計數傳感器
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及水表領域，尤其涉及一種磁脈沖計數傳感器。
【背景技術】
[0002] -般的機械式水表，主要是在機械水表的讀數盤指針或齒輪組的某個位置安裝磁 塊，然后將磁脈沖計數傳感器固定在機械水表的外表盤，從而磁脈沖計數傳感器將機械讀 數轉換為脈沖信號，通過對脈沖信號的計量，完成對普通機械水表的表盤數的計量。目前的 磁脈沖計數傳感器以單霍爾器件為主，例如，公開號為CN 104990597 A的中國專利公開了 一種磁脈沖式電子水表，水表的葉輪的轉軸上設置有徑向磁化磁鐵塊;水表的上腔內設置 有與所述磁鐵塊磁耦的角度霍爾傳感器，該角度霍爾傳感器通過單片機連接液晶顯示器， 從而通過液晶顯示器能夠清楚地看到水表的表盤數。然而，該方案的角度霍爾傳感器為單 個，不能實現對水流反轉的計數。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種磁脈沖計數傳感器，能夠實現水流 反轉的脈沖計數，以及輸出開路、短路、磁干擾三類傳感器報警信號。
[0004] 為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：
[0005] -種磁脈沖計數傳感器，包括電源模塊、第一霍爾傳感模塊、第二霍爾傳感模塊、 調理電路以及輸出模塊;所述電源模塊分別連接所述第一霍爾傳感模塊、第二霍爾傳感模 塊、調理電路和輸出模塊;所述第一霍爾傳感模塊和第二霍爾傳感模塊與所述調理電路連 接;所述調理電路與輸出模塊連接。
[0006] 進一步的，所述調理電路包括第一調理電路、第二調理電路，所述第一調理電路分 別連接所述第一霍爾傳感模塊和所述輸出模塊，所述第二調理電路分別連接所述第二霍爾 傳感模塊和所述輸出模塊。
[0007] 進一步的，所述第一霍爾傳感模塊包括第一霍爾元件，第二霍爾傳感模塊包括第 二霍爾元件。
[0008] 進一步的，所述調理電路還包括第五電阻;所述第一調理電路包括第一電容、第二 電容、第一電阻和第二電阻；所述第二調理電路包括第三電容、第四電容、第三電阻和第四 電阻;所述第一電容連接于第一霍爾元件的電源端和接地端之間，所述第二電容連接于第 一霍爾元件的輸出端和接地端之間，所述第一電阻的一端連接所述第一霍爾元件的輸出 端，另一端連接所述輸出模塊，所述第二電阻的一端連接所述第一霍爾元件的輸出端，另一 端通過所述第五電阻接地；
[0009] 所述第三電容連接于第二霍爾元件的電源端和接地端之間，所述第四電容連接于 第二霍爾元件的輸出端和接地端之間，所述第三電阻的一端連接所述第二霍爾元件的輸出 端，另一端連接所述輸出模塊，所述第四電阻的一端連接所述第二霍爾元件的輸出端，另一 端通過所述第五電阻接地。
[0010] 進一步的，所述第一霍爾元件和第二霍爾元件均為霍爾傳感器0H9213。
[0011] 本實用新型的有益效果在于:所述磁脈沖計數傳感器固定在安裝有磁塊的水表上 時，第一霍爾傳感模塊和第二霍爾傳感模塊能夠檢測通過自身的磁場強度，輸出與磁場強 度對應的狀態，并通過調理電路進行相應的調節，最終通過輸出模塊輸出兩個脈沖信號;根 據兩個脈沖信號的幅值及差異即可得到水表為正轉還是反轉、以及是否出現開路、短路或 磁干擾等異常現象。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型實施例的磁脈沖計數傳感器的結構圖；
[0013] 圖2為本實用新型實施例一的磁脈沖計數傳感器的結構圖；
[0014] 圖3為本實用新型實施例二的磁脈沖計數傳感器的結構圖；
[0015] 圖4為本實用新型實施例二的磁脈沖計數傳感器的輸出脈沖示意圖。
[0016] 標號說明：
[0017] 1、第一霍爾傳感模塊;2、第二霍爾傳感模塊;3、調理電路;31、第一調理電路;32、 第二調理電路;4、輸出模塊。
【具體實施方式】
[0018] 為詳細說明本實用新型的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配 合附圖詳予說明。
[0019] 本實用新型最關鍵的構思在于:設置兩個霍爾傳感模塊，能夠輸出兩組脈沖信號， 從而根據兩個脈沖信號的差異即可知道水表是正轉還是反轉。
[0020] 本實用新型涉及的技術術語解釋：
[0023] 請參閱圖1，
[0024] -種磁脈沖計數傳感器，包括電源模塊、第一霍爾傳感模塊1、第二霍爾傳感模塊 2、調理電路3以及輸出模塊4;所述電源模塊分別連接所述第一霍爾傳感模塊1、第二霍爾傳 感模塊2、調理電路3和輸出模塊4;所述第一霍爾傳感模塊1和第二霍爾傳感模塊2與所述調 理電路3連接;所述調理電路3與輸出模塊4連接。
[0025] 從上述描述可知，所述磁脈沖計數傳感器固定在安裝有磁塊的水表上時，通過第 一霍爾傳感模塊1和第二霍爾傳感模塊2輸出兩個脈沖信號;根據兩個脈沖信號的幅值及差 異即可得到水表為正轉還是反轉、以及是否出現開路、短路或磁干擾等異常現象。
[0026] 進一步的，所述調理電路3包括第一調理電路31、第二調理電路32,所述第一調理 電路31分別連接所述第一霍爾傳感模塊1和所述輸出模塊4,所述第二調理電路32分別連接 所述第二霍爾傳感模塊2和所述輸出模塊4。
[0027] 從上述描述，兩個脈沖計數的過程是分別進行的，相互不會受到影響。
[0028] 進一步的，所述第一霍爾傳感模塊1包括第一霍爾元件，第二霍爾傳感模塊2包括 第二霍爾元件。
[0029] 進一步的，所述調理電路還包括第五電阻;所述第一調理電路31包括第一電容、第 二電容、第一電阻和第二電阻；所述第二調理電路32包括第三電容、第四電容、第三電阻和 第四電阻;所述第一電容連接于第一霍爾元件的電源端和接地端之間，所述第二電容連接 于第一霍爾元件的輸出端和接地端之間，所述第一電阻的一端連接所述第一霍爾元件的輸 出端，另一端連接所述輸出模塊4,所述第二電阻的一端連接所述第一霍爾元件的輸出端， 另一端通過所述第五電阻接地；
[0030] 所述第三電容連接于第二霍爾元件的電源端和接地端之間，所述第四電容連接于 第二霍爾元件的輸出端和接地端之間，所述第三電阻的一端連接所述第二霍爾元件的輸出 端，另一端連接所述輸出模塊4,所述第四電阻的一端連接所述第二霍爾元件的輸出端，另 一端通過所述第五電阻接地。
[0031] 從上述描述可知，通過設置第一電阻、第二電阻和第三電阻、第四電阻的阻值可調 節計數的精度。
[0032] 進一步的，所述第一霍爾元件和第二霍爾元件均為霍爾傳感器0H9213。
[0033]從上述描述可知，霍爾傳感器H9213是一款基于混合信號CMOS技術的無極性霍爾 開關，采用了先進的斬波穩定技術，因而能夠提供準確而穩定的磁開關點，從而大大提高了 計數的精度。
[0034] 請參照圖2,本實用新型的實施例一為：
[0035] -種磁脈沖計數傳感器，包括電源模塊、第一霍爾傳感模塊1、第二霍爾傳感模塊 2、第一調理電路31、第二調理電路32以及輸出模塊4;所述電源模塊分別連接所述第一霍爾 傳感模塊1、第二霍爾傳感模塊2、調理電路3和輸出模塊4;所述輸出模塊4包括輸出端A和輸 出端B;所述第一調理電路31分別連接所述第一霍爾傳感模塊1和所述輸出模塊4的輸出端 A，所述第二調理電路32分別連接所述第二霍爾傳感模塊2和所述輸出模塊4的輸出端B。優 選的，所述第一霍爾元件和第二霍爾元件均為霍爾傳感器CM9213。
[0036] 請參照圖3以及圖4，本實用新型的實施例二為：
[0037] 一種磁脈沖計數傳感器，包括電源模塊、第一霍爾元件U1、第二霍爾元件U2、第一 調理電路31、第二調理電路32、第五電阻R5以及輸出模塊4;所述輸出模塊4包括輸出端A和 輸出端B;所述第一霍爾元件U1和第二霍爾元件U2均為霍爾傳感器0H9213;所述電源模塊輸 出電源VCC分別為所述第一霍爾元件U1、第二霍爾元件U2、第一調理電路31、第二調理電路 32、和輸出模塊4供電;所述第一調理電路31包括第一電容C1、第二電容C2、第一電阻R1和第 二電阻R2;所述第二調理電路32包括第三電容C3、第四電容C4、第三電阻R3和第四電阻R4; 所述第一電容C1連接于第一霍爾元件U1的電源端和接地端之間，所述第二電容C2連接于第 一霍爾元件U1的輸出端和接地端之間，所述第一電阻R1的一端連接所述第一霍爾元件U1的 輸出端，另一端連接所述輸出模塊4的輸出端A，所述第二電阻R2的一端連接所述第一霍爾 元件U1的輸出端，另一端通過所述第五電阻R5接地；
[0038]所述第三電容C3連接于第二霍爾元件U2的電源端和接地端之間，所述第四電容C4 連接于第二霍爾元件的輸出端和接地端之間，所述第三電阻R3的一端連接所述第二霍爾元 件U2的輸出端，另一端連接所述輸出模塊4的輸出端B，所述第四電阻R4的一端連接所述第 二霍爾元件U2的輸出端，另一端通過所述第五電阻R5接地。
[0039]優選的，所述第二電阻R2約為第一電阻R1的四倍，所述第四電阻R4約為第三電阻 R2的四倍。
[0040] 具體的，所述電源VCC為3.3V，所述第一電容C1和第三電容C4均為O.luF;所述第二 電容C2和第四電容C4均為100pF;所述第一電阻R1的阻值為8.2K歐，精度為1%;所述第二電 阻R2的阻值為39K歐，精度為1% ;所述第三電阻R3的阻值為22K歐，精度為1% ;所述第四電 阻R4的阻值為82K歐，精度為1%;所述第五電阻為0歐電阻，用于抑制噪聲。
[0041] 上述實施例一和實施例二的磁脈沖計數傳感器工作原理如下：
[0042]由于霍爾傳感器0H9213是一款基于混合信號CMOS技術的無極性霍爾開關，采用了 先進的斬波穩定技術，因而能夠提供準確而穩定的磁開關點。并且，霍爾傳感器0H49213提 供了一個內嵌的受控時鐘機制來為霍爾器件和模擬信號處理電路提供時鐘源，同時這個受 控時鐘機制可以發出控制信號使得消耗電流較大的電路周期性的進入"休眠"模式；同樣通 過這個機制，芯片被周期性的"喚醒"并且根據預定好的磁場強度閾值檢測外界穿過霍爾器 件磁場強度的大小。如果磁通密度高于"操作點"閾值或者低于"釋放點"閾值，則開漏輸出 晶體管被驅動并鎖存成與之相對應的狀態。而在"休眠"周期中，輸出晶體管被鎖定在其先 前的狀態下。因此，當上述磁脈沖計數傳感器鎖扣在讀數盤指針或齒輪組的某個位置安裝 有磁塊的機械水表的外表盤時，機械水表的讀數盤指針或齒輪組的運動改變該磁塊的磁 場；而磁塊的磁場分別穿過兩個霍爾傳感器0H49213，霍爾傳感器0H49213檢測到該磁場穿 過自身的磁場強度之后輸出相應開關狀態，從而輸出端A和B輸出與機械水表讀數盤指針或 齒輪組的運動相應的脈沖信號。且由于是兩個霍爾傳感器0H49213,其同一時間檢測到的磁 場強度不相同，因此最終輸出的兩個不同的脈沖信號。如圖4所示，圖4左圖所示為水表處于 正轉時的某個時刻，輸出端A輸出的脈沖信號為111000011110，而輸出端B輸出的脈沖信號 為111 10000 111 1; 1對應為釋放，0對應為吸合，則此時共有四個狀態:A釋放，B吸合;A吸合，B 釋放;A吸合，B吸合;A釋放，B吸合;很明顯，輸出端B輸出的脈沖信號滯后于輸出端A輸出的 脈沖信號；而另一時刻輸出端A輸出的脈沖信號為11110 0 0 01111，輸出端B輸出的脈沖信號 為111000011110 ;此時共四個狀態:A釋放，B釋放;A釋放，B吸合;A吸合，B吸合;A吸合，B釋 放;輸出端B輸出的脈沖信號超前于輸出端A輸出的脈沖信號，如圖4右圖所示，可得知此時 水表處于反轉的狀態。另外，當輸出端A或B輸出一個穩定的低電平，則說明對應的線路處于 短路狀態；當輸出端A或B輸出一個穩定的接近電源VCC的高電平，則說明對應的線路處于開 路狀態;若輸出一個0.5V至IV之間的穩定電平，則說明產生了磁干擾。并且，還能夠通過第 一調理電路31和第二調理電路32調節輸出脈沖信號的精度。
[0043]綜上所述，本實用新型提供的磁脈沖計數傳感器，通過設置兩個霍爾傳感器，能夠 根據水表的走量產生兩個脈沖信號，從而根據兩個脈沖信號的差異和幅值判斷水表是正轉 還是反轉，以及是否出現短路、開路或磁干擾等異常現象。
[0044]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是 利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關的技術領 域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【主權項】
1. 一種磁脈沖計數傳感器，其特征在于，包括電源模塊、第一霍爾傳感模塊、第二霍爾 傳感模塊、調理電路以及輸出模塊;所述電源模塊分別連接所述第一霍爾傳感模塊、第二霍 爾傳感模塊、調理電路和輸出模塊;所述第一霍爾傳感模塊和第二霍爾傳感模塊與所述調 理電路連接;所述調理電路與輸出模塊連接。2. 根據權利要求1所述的磁脈沖計數傳感器，其特征在于，所述調理電路包括第一調理 電路、第二調理電路，所述第一調理電路分別連接所述第一霍爾傳感模塊和所述輸出模塊， 所述第二調理電路分別連接所述第二霍爾傳感模塊和所述輸出模塊。3. 根據權利要求2所述的磁脈沖計數傳感器，其特征在于，所述第一霍爾傳感模塊包括 第一霍爾元件，第二霍爾傳感模塊包括第二霍爾元件。4. 根據權利要求3所述的磁脈沖計數傳感器，其特征在于，所述調理電路還包括第五電 阻;所述第一調理電路包括第一電容、第二電容、第一電阻和第二電阻;所述第二調理電路 包括第三電容、第四電容、第三電阻和第四電阻;所述第一電容連接于第一霍爾元件的電源 端和接地端之間，所述第二電容連接于第一霍爾元件的輸出端和接地端之間，所述第一電 阻的一端連接所述第一霍爾元件的輸出端，另一端連接所述輸出模塊，所述第二電阻的一 端連接所述第一霍爾元件的輸出端，另一端通過所述第五電阻接地； 所述第三電容連接于第二霍爾元件的電源端和接地端之間，所述第四電容連接于第二 霍爾元件的輸出端和接地端之間，所述第三電阻的一端連接所述第二霍爾元件的輸出端， 另一端連接所述輸出模塊，所述第四電阻的一端連接所述第二霍爾元件的輸出端，另一端 通過所述第五電阻接地。5. 根據權利要求3所述的磁脈沖計數傳感器，其特征在于，所述第一霍爾元件和第二霍 爾元件均為霍爾傳感器0H9213。
【文檔編號】G01F15/06GK205506154SQ201620333082
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月20日
【發明人】梁寶山, 武永華, 林開榮
【申請人】智恒科技股份有限公司