专利名称：一种用于智能水表的双向检测传感器组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种流量计量用传感器，特别是一种用于智能水表的双向检测传感器组件。
背景技术：
智能化水表是在机械水表的基础上，将机械信息转换为电子信号，从而完成智能水表数据的远程传输或远程测抄，并辅以配套的计算机数据处理系统，对数据进行汇总整理，对水表进行系统管理。因此智能化水表的关键技术就是传感器技术。常见的智能水表传感器主要包括以下几种，一种是干簧管传感器，其在机械水表中加装干簧管和磁铁，利用干簧管的簧片在磁铁的循环作用下循环开闭，从而输出计量脉冲信号；一种是霍尔传感器，其在机械水表中加装霍尔元件和磁铁，构成基于磁电转换技术的传感器，安装在计数盘位上的磁铁随着计数转盘运转，每经过霍尔元件一次，即由霍尔元件输出一个计数脉冲；一种是韦根传感器，其根据特有的磁阻尼特性，输出占空比不一的尖峰脉冲信号，需要增加额外的脉冲整形电路，电路复杂，可靠性差，其功耗比较大，在小流量时计量不准确，它要求较高的工作点磁场，对其安装位置提出很高的要求；一种是光电传感器:在机械水表的转盘处安装一个光电转换器，在转盘上有一条沟槽，转盘每转一圈，沟槽经过光输时转换器完成一次电转换，输出一个计数脉冲。这几种传感器发出的是脉冲信号，水表在特殊使用情况下会倒转，一旦倒转同样产生脉冲信号，这种信号系统的累加计量视为正常计量，造成水表指针计量与数字计量不一致，易使用户和管理部门之间产生计量纠纷；而且水表本身受外界振动影响或由于水管中的“水锤”引起水表机芯的振动，都会使脉冲式传感器发出非正常脉冲信号，导致脉冲误差，并且由于响应频率低，数字化水表的常用方案是通过齿轮的变速，把传感器安装在10升流量位置，这样的水表只能测量一段时间内的总流量，而不能测量瞬时流量，这样就会造成计量精度低；而且以上几种传感器的能耗比较大，尤其是光电传感器和韦根传感器，使得电池使用寿命短，用户和管理部门难以对在用水表的电池使用情况了如指掌，一旦电池电量不足，水表计量可能停止运行，或者造成用户无法用水，或者供水管理部门因水表传感器未计量而遭受损失；而且干簧管传感器、韦根传感器和光电传感器故障率高，维护成本高；此外，干簧管传感器和霍尔传感器容易受到磁场干扰，有些人还会故意在水表外壳处附加磁铁产生强大的磁场干扰，达到偷水目的。
实用新型内容本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能检测逆流且高精度、低功耗以及易于维护的用于智能水表的双向检测传感器组件。本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种用于智能水表的双向检测传感器组件，包括安装在水表计量转动部件上的磁铁，还包括位于所述磁铁正上方且敏感轴相互正交的两个TMR磁阻开关传感器。所述磁铁位于水表玻璃的下方，所述两个TMR磁阻开关传感器位于水表玻璃的上方。还包括检测水表外界磁干扰的磁性开关传感器，所述磁性开关传感器远离所述磁铁并对所述磁铁的磁场不敏感。所述磁性开关传感器为霍尔传感器或干簧管传感器。所述两个TMR磁阻开关传感器焊接在第一电路板上，所述第一电路板与水表外壳固定安装，所述磁性开关传感器焊接在第二电路板上，所述第二电路板与所述第一电路板固定安装。所述两个TMR磁阻开关传感器均为具有CMOS数字锁存输出的双极型TMR磁阻开关传感器。所述磁铁为长方体。所述传感器组件整体加ABS防护罩并用硅胶进行整体灌装密封。本实用新型具有的优点和积极效果是:采用敏感轴相互正交的两个TMR磁阻开关传感器检测水表转动叶轮等转动部件转动情况，可发出四种不同状态信号，从而获得叶轮的旋转速度和旋转方向，可进行逆流检测以及瞬时流量检测，使计量准确，并且能够发现漏水情况，发出大流量报警信号；磁阻开关传感器相对干簧管传感器、韦根传感器和光电传感器等传感器，可以在持续运行状态下具有低功耗、高频响、高灵敏度、宽测量间隙，以及寿命长和高可靠性的特点，因功耗低，水表电池寿命长，因磁阻开关传感器寿命长以及高可靠性，因而故障率低，使得水表维护成本低；增加检测水表外界磁干扰的磁性开关传感器，可针对异常磁干扰进行检测，及时发出报警信号及相应处理。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的两个TMR磁阻开关传感器与磁体位置关系示意图；图3a为本实用新型的两个TMR磁阻开关传感器在磁铁顺时针方向旋转时输出信号不意图；图3b为本实用新型的两个TMR磁阻开关传感器在磁铁反时针方向旋转时输出信号不意图。图中:1、ABS防护罩；2、水表玻璃；3、水表；4、第二电路板；5、第一电路板；6、磁铁；7、TMR磁阻开关传感器。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:请参阅图1、图2、图3a和图3b，一种用于智能水表的双向检测传感器组件，包括安装在水表3的计量转动部件上的磁铁6，计量转动部件包括水表计数轮等，还包括位于所述磁铁6正上方且敏感轴相互正交的两个TMR磁阻开关传感器7。所述磁铁6可位于水表玻璃2的下方，所述两个TMR磁阻开关传感器7可位于水表玻璃2的上方。还可进一步包括检测水表外界磁干扰的磁性开关传感器，所述磁性开关传感器远离所述磁铁并对所述磁铁的磁场不敏感。所述磁性开关传感器可为霍尔传感器或干簧管传感器。所述磁性开关传感器的安装位置应保证水表的磁铁对其不产生任何影响，这样无外接磁干扰时，磁性开关传感器对水表转动部件安装的磁体不敏感，不产生脉冲信号，当有外界磁干扰时机，则会产生脉冲信号，发出报警。安装时，可将所述两个TMR磁阻开关传感器7焊接在第一电路板5上，将所述第一电路板5与水表3的外壳固定安装，再将所述磁性开关传感器焊接在第二电路板4上，将所述第二电路板4可与所述第一电路板5固定安装。所述两个TMR磁阻开关传感器7可选具有CMOS数字锁存输出的双极型TMR磁阻开关传感器。所述磁铁6可选长方体或其他形式。所述传感器组件可整体加ABS防护罩I并用硅胶进行整体灌装密封。防水等级为IP68。本实用新型工作原理为:TMR磁性开关的一个方向在感应到N极磁场时会输出高电平，在感应到S极磁场时会输出低电平。请参考图2、图3a和图3b，将两个垂直放置的TMR磁性开关放置到磁铁上方，当磁铁旋转一周时就会产生4个状态的电平。当感应到两路电平为高低(10)—高高(11)—低高(01)—低低(00)顺序改变时为正向旋转，请参考图2，当电平为低高(01)—高高(11)—高低(10)—低低(00)顺序改变时为反向旋转，如果磁性开关和磁钢的位置是放到水表的0.0l3计数轮上，则旋转一圈为0.lm3。当外界有磁性物质接近传感器，用作外界干扰检测的干簧管或磁性开关会输出低电平，这样就可以检测到外界的磁干扰。尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于智能水表的双向检测传感器组件，包括安装在水表计量转动部件上的磁铁，其特征在于，还包括位于所述磁铁正上方且敏感轴相互正交的两个TMR磁阻开关传感器。
2.根据权利要求1所述的用于智能水表的双向检测传感器组件，其特征在于，所述磁铁位于水表玻璃的下方，所述两个TMR磁阻开关传感器位于水表玻璃的上方。
3.根据权利要求1所述的用于智能水表的双向检测传感器组件，其特征在于，还包括检测水表外界磁干扰的磁性开关传感器，所述磁性开关传感器远离所述磁铁并对所述磁铁的磁场不敏感。
4.根据权利要求3所述的用于智能水表的双向检测传感器组件，其特征在于，所述磁性开关传感器为霍尔传感器或干簧管传感器。
5.根据权利要求3所述的用于智能水表的双向检测传感器组件，其特征在于，所述两个TMR磁阻开关传感器焊接在第一电路板上，所述第一电路板与水表外壳固定安装，所述磁性开关传感器焊接在第二电路板上，所述第二电路板与所述第一电路板固定安装。
6.根据权利要求1至5任一所述的用于智能水表的双向检测传感器组件，其特征在于，所述两个TMR磁阻开关传感器均为具有CMOS数字锁存输出的双极型TMR磁阻开关传感器。
7.根据权利要求1至5任一所述的用于智能水表的双向检测传感器组件，其特征在于，所述磁铁为长方体。
8.根据权利要求1至5任一所述的用于智能水表的双向检测传感器组件，其特征在于，所述传感器组件整体加ABS防护罩并用硅胶进行整体灌装密封。
专利摘要本实用新型公开了一种用于智能水表的双向检测传感器组件，包括安装在水表计量转动部件上的磁铁，还包括位于所述磁铁正上方且敏感轴相互正交的两个TMR磁阻开关传感器。本实用新型可进行逆流检测以及瞬时流量检测，使计量准确，并且能够发现漏水情况，发出大流量报警信号；并且故障率低，使得水表维护成本低；增加检测水表外界磁干扰的磁性开关传感器，可针对异常磁干扰进行检测，及时发出报警信号及相应处理。
文档编号G01F1/05GK203163780SQ20122074991
公开日2013年8月28日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者李伯伟 申请人:天津开发区翔龙网络设备有限公司