干簧管检测电路及其计量仪表的制作方法

本实用新型具体涉及一种干簧管检测电路及其计量仪表。

背景技术：

随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，各类型的计量仪表已经成为了人们日常生产和生活中必不可少的计量部件，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。

目前，现有的智能仪表计量一般采用干簧管技术，主要原理是待测介质推动叶轮转动，同时带动了同轴的指针转动，指针上镶嵌有两个永磁铁，这样每转一圈，两个干簧管在永磁铁的作用下依次吸合，从而产生计量信号。一般而言，现有的计量均采用双干簧管进行计量；而当两个干簧管都同时吸合时，智能仪表认为存在磁干扰，从而启动干扰保护程序进而关闭阀门，起到防止用户破坏计量功能的作用。但是，当两个干簧管都断开或者一个断开一个闭合时，智能仪表则认为是正常现象，而不会产生任何保护动作。所以，当两个干簧管中的任何一个出现问题，就会导致智能仪表无法计量的情况；但是在这种情况下，智能仪表无法自动检测干簧管是否存在问题，从而导致了计量的错误或者误差。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一在于提供一种能够自行检测干簧管好坏的干簧管检测电路。

本实用新型的目的之二在于提供一种包括所述干簧管检测电路的计量仪表。

本实用新型提供的这种干簧管检测电路，包括控制器和电磁铁；电磁铁布置在干簧管的下部，且电磁铁的通电端与控制器电路的I/O引脚连接；控制器电路用于在检测干簧管的工作状态时发出控制信号使得电磁铁上电，从而使得电磁铁上电并读取相应的干簧管的工作信号，从而判断干簧管的好坏。

所述的干簧管检测电路还包括保护电路；所述保护电路连接在控制器和电磁铁的通电端之间，用于保护控制器的I/O引脚。

所述的保护电路包括限流电阻和续流二极管；限流电阻串接在电磁铁的通电端，用于限制电磁铁的工作电流；续流二极管并接在电磁铁的通电端之间，用于在电磁铁掉电时为电磁铁上生成的感应电流提供续流回路，从而保护控制器的I/O引脚。

所述的控制器为PLC、单片机或者DSP。

本实用新型还提供了一种包括所述干簧管检测电路的计量仪表。

本实用新型提供的这种干簧管检测电路，通过控制器控制电磁铁的通断而有效和有目的的控制干簧管的通断，从而实现干簧管的检测，因此本实用新型能够实现干簧管好坏的自动检测；用时，包括本实用新型电路的计量仪表，由于实现了干簧管的自动检测，从而保证了计量仪表的计量可靠性和准确性。

附图说明

图1为本实用新型的功能模块图。

图2为本实用新型的控制器部分的电路原理图。

图3为本实用新型的电磁铁部分的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的功能模块图：本实用新型提供的这种干簧管检测电路，包括控制器、电磁铁和保护电路；电磁铁布置在干簧管的下部，且电磁铁的通电端通过保护电路与控制器电路的I/O引脚连接；控制器电路用于在检测干簧管的工作状态时发出控制信号使得电磁铁上电，从而使得电磁铁上电并读取相应的干簧管的工作信号，从而判断干簧管的好坏；所述保护电路连接在控制器和电磁铁的通电端之间，用于保护控制器的I/O引脚。

如图2所示为本实用新型的控制器部分的电路原理图：控制器电路中，控制器芯片采用型号为MSP430F6736的控制芯片，同样也可采用具有类似功能的单片机、PLC或者DSP等控制器或控制芯片；控制芯片的21和22脚连接相应的晶振电路为控制芯片提供晶振；控制器的24和25脚为复用的信号引脚，控制器的33脚为连接电磁铁的通电端的公共端引脚，34为连接第一路电磁铁的通电端的控制端引脚，35为连接第二路电磁铁的通电端的控制端引脚，芯片的36和37同样为复用的信号引脚。

如图3所示为本实用新型的电磁铁部分的电路原理图：图中的K1和K2为第一干簧管和第二干簧管，电阻R20和R21为第一上拉电阻和第二上拉电阻，电阻R25和C31组成第一滤波电路，电阻R26和电容C32组成第二滤波电路；信号EN_K1和EN_K2分别连接控制器的36和37脚，信号Measure-Pluse2_RXD和Measure-Pluse1_TXD分别连接控制器的24和25脚；信号E为第一电磁铁YA1的通电端的公共端和第二电磁铁YA2的通电端的公共端，信号A为第一电磁铁的通电端的控制端，信号B为第二电磁铁的通电端的控制端。

以下结合图2和图3的电路原理图，说明本实用新型电路的工作过程：

图3所述电路为复用电路，可以作为计量信号检测电路，也可以作为干簧管的检测电路；

当作为计量信号检测电路时，此时EN-K1和EN-K2为输出信号，Measure-Pulse1_TXD和Measure-Pulse2_RXD为输入信号：此时，介质推动叶轮转动，同时带动了同轴的指针转动，指针上镶嵌有两个永磁铁，这样每转一圈，两个干簧管在永磁铁的作用下依次吸合会产生高低电平变化，在正常计量功能阶段，EN-K1和EN-K2为输出信号，Measure-Pulse1_TXD和Measure-Pulse2_RXD为输入信号；EN-K1和EN-K2作为计量使能信号，由控制器每隔若干秒(比如1S)发出一个高电平，经上拉电阻R20和R21，滤波电路R25，R26，C31和C32后进入控制器的I/O口，控制器通过查询I/O口的电平状态，当Measure-Pulse1_TXD和Measure-Pulse2_RXD依次产生低电平时才会产生0.1单位的计量累加；而在此阶段，电磁铁是不工作的。

当作为干簧管的检测电路时，此时EN-K1和EN-K2为输入信号，Measure-Pulse1_TXD和Measure-Pulse2_RXD为输出信号；当两个干簧管都断开或者一个断开一个吸合时，均需要进行检测：

若两个干簧管均断开：此时EN-K1和EN-K2作为输入信号，Measure-Pulse1_TXD和Measure-Pulse2_RXD作为输出信号，控制器将Measure-Pulse1_TXD和Measure-Pulse2_RXD信号置为高电平，同时检测EN-K1和EN-K2的电平状态，如果都为高电平，则认为两个干簧管都为断开状态，此时给电磁铁充电(即控制器将信号E输出低电平，信号A和B输出为高电平)，此时电磁铁通电后将会产生磁场，两个干簧管K1和K2在磁场的作用下会吸合，控制器再检测EN-K1和EN-K2的电平状态，如果EN-K1和EN-K2电平状态检测到高电平，则认为相应干簧管功能异常，否则认为相应的干簧管正常。至此，本次检测程结束。

若两个干簧管一个断开一个吸合：此时Measure-Pulse1_TXD和Measure-Pulse2_RXD由控制器置为高电平，控制器检测EN-K1和EN-K2的电平状态，如果一个为高电平，一个为低电平，则认为一个干簧管为断开状态而另一个为吸合状态，此时只需要给断开状态的干簧管下的电磁铁充电(即控制器将信号E输出低电平，同时将信号A或B输出为高电平)，此时通电的电磁铁将会产生磁场，干簧管K1或K2在磁场的作用下会吸合，控制器检测EN-K1或EN-K2的电平状态，如果EN-K1或EN-K2电平状态检测为低电平，则认为检测的干簧管功能正常，否则认为干簧管功能异常。而当认为干簧管功能正常时，需要继续对另一个干簧管进行自检：此时控制器会自动标记正常的干簧管，当其出现连续两次低电平状态时，控制器会核对相应计量的待测介质是否增加，如果增加了0.1单位，则认为另一个干簧管功能也正常，否则会认为另一个干簧管功能异常。至此，本自检过程结束。

而当两个干簧管都损坏在吸合状态，智能仪表认为是磁干扰，会将智能仪表的阀门关闭，不会出现不计量的问题；

此外，一旦干簧管自检阶段发现有干簧管出现异常，则启动关阀保护程序，同时提示干簧管报错信息进行警示。