专利名称：电脑水量计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水量计，尤其涉及一种电脑控制水量计。
为配合水法的实施，需要一种适合国情的计量装置。目前市场上存在的各种流量计，均存在以下通病(1)安装不便大部分流量计需装在主管道上，这给技术力量薄弱的用户带来困难，在城市里有的用户不允许在主管道上施工；(2)部分不装在主管道上施工的，但造价过高，如超声波流量计，需500-1000元/台；(3)维护要求高，对环境条件苛刻，容易损坏，耗能高。
本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种安装方便、维护简单、造价低、可靠性高、耗能低、寿命长的电脑水量计。
本实用新型由电源电路、取样电路、精密整流电路、扬程检测电路、双积分A/D转换电路，编码开关及其接口电路、微处理器CPU和水量显示电路等八个部分组成。电源电路为典型电压和恒流源电路，提供+5伏、-5伏、+12伏电压及12毫安电流，其特征在于取自与水泵配套的电机380伏电源，使水量计电源与水泵工作同步。取样电路完成电压和电流取样，且均采用精密电位器整定。精密整流电路将取样电路输出的电压、电流取样进行精密整流、而且两者的精密整流共用一个电路，然后送至双积分A/D转换电路。扬程检测电路采用12毫安恒流源供电，悬浮输出，并采用差分放大，再送至双积分A/D转换电路进行A/D转换。双积分A/D转换电路的作用是将扬程、电压、电流取样信号转换成数字信号再送至CPU微处理器。编码开关及其接口电路的作用是利用拨码开关置入扬程基数及水泵效率，使用户通用性大大增强。微处理器经检测后再通过软件进行智能运算，自动发出一吨水走字信号，信号经驱动电路推动计数器走字。
本实用新型还可增设一工作指示电路，以计时判测流量，且指示微处理器的正常工作。
本实用新型是为推进水法全面从速实施的配套产品，它具有以下优点(1)高可靠性在正常使用情况下，一般不会出现故障，且可长期使用；(2)安装方便只需将与水泵配套电机的三根电源线接入本装置即可，可以在不停产的情况下接入此水量计，颇受用户欢迎；(3)造价低与传统流量计相比，其价格成倍乃至几十倍地下降，使广大用户均能接受(4)维护简便不需定期御下检测，现场调整；(5)显示直观采用电磁计数器，因而具有永久性保持数据的特点；(6)运行费用低，适应性强
图1为本实用新型的电原理框图图2为本实用新型的取样电路的电路图图3为本实用新型精密整流电路的电路图图4为本实用新型双积分A/D转换电路的电路图；图5为本实用新型编码开关及其接口电路的电路图；图6为本实用新型水量显示电路的电路图图7为本实用新型工作指示电路的电路图；图8为本实用新型扬程检测电路的电路图。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。本实用新型由电源电路、取样电路、精密整流电路、扬程检测电路、双积分A/D转换电路、编码开关及其接口电路、微处理器CPU和水量显示电路等八个部分组成。电源电路采用典型电压和恒流源电路，提供+5伏、-5伏、+12伏电压及12毫安电流，电源电压取自与水泵配套的电动机380伏电源，再经电源变压器变换，采用二极管整流和稳压集成电路获取，因此不用在现场拉220伏的电源，方便了用户，而且实现了电源与水泵工作同步。取样电路由变压器B、电流互感器L，比较器IC1、IC2、与门IC3以及其它阻容元件组成，电压取样U样经电源变压器B取得，经电阻R3、电位器R(分二路输出，一路送至精密整流电路的多路开关IC4脚2，进行精密整流，另一路送至与门IC3；电流取样工作由电动机工作电流经电流互感器L输出，经电位器R2转换成电压、一路送至精密整流电路的多路开关IC4脚4，进行精密整流，另一路送至与门IC3，电压、电流取样信号经与门IC3产生相位波形，再送至微处理器CPU。精密整流电路由多路开关IC4、四运放集成电路IC5中的两个运放单元以及其它阻容元件构成，微处理器CPU的脚15、脚14分别接至多路开关IC4的脚9、脚10，在软件配合下，由微处理器CPU输出控制信号，轮流开启多路开关IC4的电压取样信号脚2或电流取样信号4脚，电压、电流取样共用此精密整流电路，均经脚3分二路输出，一路作调试检测用，一路送至双积分A/D转换电路的多路开关IC6脚2，进行A/D转换。扬程检测电路由压力传感器F、典型差分放大电路组成，传感器F由12毫安恒流源供电，悬浮输出，并采用平衡式差分放大，再送至双积分A/D转换电路中的多路开关IC6脚5。在传感器F两输出端分别串接有电阻R4、R7至地，以消除共模信号，大大提高了其检测精度。双积分A/D转换电路由多路开关IC6、与门集成电路IC3的一与门及其它阻容元件构成，多路开关IC6的控制输入端脚9、脚10分别接微处理器CPU的脚11、脚10，脚4串接电阻R5至电位器R6调节端，电位器R6一端接-5伏电源，另一端接至地，经A/D转换成数字量经与门IC3脚11送至微处理器CPU脚2、电位器R6选用精密电位器进行整定，大大增强了定标的适应性，提高了精度，故产品通用性大大增强。编码开关及其接口电路由二个拨码开关P3、P4，二个双向驱动器IC7、IC8组成，拨码开关P3、P4的脚1-8分别接双向驱动器IC7、IC8的脚18-11，经双向驱动器IC7、IC8输出送至微处理器CPU的数据总线。水量显示电路由二个三极管T1、T2和阻容元件构成的驱动电路和计数器T组成，微处理器CPU由脚1输出走字信号，经驱动电路送至计数器T计数。计数器T采用电磁计数器使水量显示数据直观，且永久性保留。工作指示电路由三极管T3、发光二极管LED及附属电阻元件构成，由微处理器CPU脚3提供三极管T3基极信号，发光二极管LED为周期闪烁，以计时判测流量，且指示微处理器CPU工作正常。
本实用新型的多路开关IC4、IC6选用多路开关集成电路4052，四运放集成电路IC5选用084，微处理器CPU型号为8032，双向驱动器IC7，IC8型号为245。
权利要求1.一种电脑水量计，其特征在于由电源电路，取样电路、精密整流电路、扬程检测电路、双积分A/D转换电路、编码开关及其接口电路、微处理器和水量显示电路等八部分组成。
2.根据权利要求1所述的电脑水量计，其特征在于(2.1)电源电路采用典型电压和恒流源电路，提供+5伏、-5伏、+12伏电压及12毫安电流，电源电压取自与水泵配套的电动机380伏电源，再经电源变压器变换，采用二极管整流和稳压集成电路获取；(2.2)取样电路由变压器(B)、电流互感器(L)，比较器(IC1、IC2)、与门(IC3)以及其它阻容元件组成，电压取样U样经电源变压器(B)取得，经电阻(R3)、电位器(R1)分二路输出，一路送至精密整流电路的多路开关(IC4)脚2，进行精密整流，另一路送至与门(IC3)；电流取样由电动机工作电流经电流互感器(L)输出，经电位器(R2)转换成电压，一路送至精密整流电路的多路开关(IC4)脚4，进行精密整流，另一路送至与门(IC3)，电压，电流取样信号经与门(IC3)产生相位波形，再送至微处理器(CPU)；(2.3)精密整流电路由多路开关(IC4)、四运放集成电路(IC5)中的两个运放单元以及其它阻容元件构成，微处理器(CPU)的脚15，脚14分别接至多路开关(IC4)的脚9、脚10，在软件配合下，由微处理器(CPU)输出控制信号，轮流开启多路开关(IC4)的电压取样信号脚2或电流取样信号脚4，电压、电流取样共用此精密整流电路，均经脚3分二路输出，一路作调试检测用，一路送至双积分A/D转换电路的多路开关(IC6)脚2，进行A/D转换；(2，4)扬程检测电路由压力传感器(F)、典型差分放大电路组成，传感器(F)由12毫安恒流源供电，悬浮输出，并采用平衡式差分放大，再送至双积分A/D转换电路中的多路开关(IC6)脚5；(2.5)双积分A/D转换电路由多路开关(IC6)，与门集成电路(IC3)的一与门及其它阻客元件构成，多路开关(IC6)的控制输入端脚9、脚10分别接微处理器(CPU)的脚11、脚10，脚4串接电阻(R5)至电位器(R6)调节端，电位器(R6)一端接-5伏电源，另一端接至地，经A/D转换成的数字量经与门(IC3)脚11送至微处理器(CPU)脚2，电位器(R6)选用精密电位器进行整定；(2.6)编码开关及其接口电路由二个拨码开关(P3、P4)，二个双向驱动器(IC7、IC8)组成，拨码开关(P3，P4)的脚1～8分别接双向驱动器(IC7、IC8)的脚(8～11，经双向驱动器(IC7、IC8)输出送至微处理器(CPU)的数据总线；(2.7)水量显示电路由二个三极管(T1、T2)和阻客元件构成的驱动电路和计数器(T)组成，微处理器(CPU)由脚1输出走字信号，经驱动电路送至计数器(T)计数，计数器(T)采用电磁计数器；
3.根据权利要求1或2所述的电脑水量计，其特征在于还增设一工作指示电路，它由三极管(T3)、发光二极管(LED)及附属电阻元件构成，由微处理器(CPU)脚3提供三极管(T3)基极信号，发光二极管(LED)为周期闪烁，以计时判测流量，且指示微处理器(CPU)工作正常；
4.根据权利要求2所述的电脑水量计，其特征在于扬程检测电路中的传感器(F)两输出端分别串接有电阻(R4、R7)至地，以清除共模信号；
5.根据权利要求2或4所述的电脑水量计，其特征在于取样电路中电位器(R1、R2)为精密电位器；
专利摘要一种电脑水量计,由电源电路,取样电路、精密整流电路、扬程检测电路、双积分A/D转换电路、编码开关及其接口电路、微处理器、水量显示电路及工作指示电路组成。本实用新型是为配合水法的实施而设计的一种采用间接测量的适合我国国情的电脑控制的水量计,它具有高可靠性、安装方便、维护简便、造价低、显示直观、可永久性保留数据、运行费用低、测试精度高的特点,不仅具有显著的社会效益,而且具有十分可观的经济效益。
文档编号G01F1/56GK2273850SQ95216998
公开日1998年2月4日 申请日期1995年7月14日 优先权日1995年7月14日
发明者涂相逑, 雷振南, 汪兴贤, 王飞舟 申请人:新世界电子通信有限公司