一种低功耗休眠电磁流量计及控制方法与流程

本发明属于计量领域，具体涉及一种通过智能休眠技术实现超低功耗的电磁流量计。

背景技术：

电池供电的电磁流量计需要大幅地降低电磁流量计工作功耗。传统的低功耗电磁流量计除了电气电路和显示采用低功耗电路和低功耗IC，还有就是降低励磁电流和间隙采样的技术来实现低功耗。但间隙采样这种方案会损失一定测量精度。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种低功耗休眠电磁流量计，包括：MCU电路，采样电路，励磁控制电路，空管检测电路，显示电路，触摸按键，所述采样电路，励磁控制电路，空管检测电路，显示电路，触摸按键分别和MCU电路连接，所述 MCU电路采用MKM34Z128CLL5低功耗处理器；所述显示电路采用低功耗LCD；所述触摸按键采用CY8C20140-SX2I触摸IC；所述励磁控制电路采用超低功耗MOSFET。

本发明还提供了一种低功耗休眠电磁流量计的控制方法，包括如下步骤：

空管检测电路对电极信号动态分析和趋势的预判断；

如果通过电极信号的变化幅度和变化率大小判断出流量波动变小通过加大采样间隔降低功耗；

如果判断到流量的波动有增大的趋势在控制励磁线圈功率的情况下减小励磁间隔。

进一步的，如果系统检测到流量在比较长的时间内为零，自动关闭励磁线圈进入超低功耗的模式。

进一步的，关闭励磁线圈后保持流量信号监控，当有流量时恢复采样。

进一步的，当空管检测电路判断到空管状态时，关闭流量信号监控，直到管路重新恢复到满管进入普通低功耗模式。

本发明通过对流量的动态分析和空管满管的智能和动态分析。在有流量的情况下当流量波动比较小或比较平稳的情况下，系统自动加大采样间隔，以降低功耗。反之如果流量剧烈波动切回正常低功耗模式。如果系统检测到0流量或空管状态，系统切断励磁电流直到正常流量信号到来。

附图说明

图1为本发明在线更新嵌入式软件的流程图；

图2为本发明低功耗电磁流量计系统框图；

图3为MCU电路图；

图4为显示电路图；

图5为触摸按键电路图；

图6为励磁控制电路图；

图7为空管检测电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和2所示，本发明的低功耗休眠电磁流量计，包括：MCU电路1，采样电路2，励磁控制电路3，空管检测电路4，显示电路5，触摸按键6，采样电路2，励磁控制电路3，空管检测电路4，显示电路5，触摸按键6分别和MCU电路1连接。

如图3所示，MCU电路1采用MKM34Z128CLL5低功耗处理器，进行采样、显示、励磁控制以及流量趋势判断等智能功能的实现。

采样电路2对电极信号进行采样，进而获得流量及流量变化趋势。

如图4所示，显示电路5采用低功耗LCD显示可以实现智能显示与关闭。

如图5所示，触摸按键6采用触摸IC（CY8C20140-SX2I）感应按键部分电容变化来人机交互操作。在比较长时间未进行操作时系统进入优化低功耗模式（如关闭显示降低CPU工作频率等）。

如图6所示，励磁控制电路3采用超低功耗MOSFET(FDN327N)，通过MCU电路1智能控制励磁线圈7开关与间隙控制来进行功率的精细控制和管理，当流量波动大时，增大电流。

如图7所示，空管检测电路4对电极信号动态分析和趋势的预判断。如果通过电极信号的变化幅度和变化率大小判断出流量波动变小通过加大采样间隔降低功耗但能充分保证采样的精度；如果判断到流量的波动有增大的趋势在控制励磁线圈功率的情况下减小励磁间隔来保证精度。在实际的流量波动的情况中小波动和平稳流量情况占整个工况的比例是比较高的。通过这一措施能非常有效降低整机功耗。

如果系统检测到流量在比较长的时间内为零。系统将自动关闭励磁进入超低功耗的模式（只保持流量信号的监控当有流量时恢复采样）。

当空管检测电路4判断到空管状态时，系统将进一步降低功耗（关闭流量信号监控），直到管路重新恢复到满管普通低功耗模式。