一种物联网水表无磁自适应调整激励与电容的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术适用于无磁机电转换技术领域，涉及一种物联网水表无磁自适应调整激励与电容的装置及方法，包括：激励自适应调整模块

【技术实现步骤摘要】
一种物联网水表无磁自适应调整激励与电容的装置及方法


[0001]本专利技术属于无磁机电转换
，尤其涉及一种物联网水表无磁自适应调整激励与电容的装置及方法
。

技术介绍

[0002]目前检测流体如液体或气体的流速或流量时，是通过流体推动机械部分转动，通过机械部件的转动来计算液体或气体的流速或流量
。
机械表现有流体计量技术包括磁传感技术和无磁计量技术
。
其中主流的流体计量方式是磁性计量，基于磁性计量的装置，其永磁铁处于旋转位置，当磁性传感器经过磁铁附近，会促使磁铁动作，但是容易受外界磁性干扰，引起计量出错
。
而无磁计量不需要磁铁触发就可实现计量，且拥有较高的稳定性和精度，真正意义上实现了滴漏计量，且可以根据独居老人的用水习惯预警，解决独居老人的安全问题，另外无磁计量具有较强大的抗强磁干扰的能力，已经慢慢的替代了磁性计量
。
[0003]无磁计量虽然给水计量带来了技术上的突破，然而无磁计量也存在自身的缺点，由于装配过程中的随机性，无磁模块发讯位置离开半金属圆盘距离是变化的，导致一致性差，距离稍微变大会有丢脉冲的情况，另外无磁计量市面上基本都是电压检波实现计量，电压检波行业基本依靠
NPO
电容的充放电，由于要实现机电转换，水表的在一个轮换周期大约需要充放电
25
亿次至
157
亿次，在高频的充放电背景下，电容会慢慢随着时间的推移以及外部温度湿度的改变，容值出现一定程度的衰减，根据衰减情况，电容有漏电严重
、
短路
、
容值降低等情况发生，出现这些问题将直接导致无磁丢计量或无磁失去计量功能，无磁计量的稳定性和可靠性无法得到保证
。
公告号为
CN111238584B
的专利提供了一种无磁计量传感器抗干扰电路，包括四芯双绞屏蔽线
、
第一电容和第二电容；其中四芯双绞屏蔽线连接在
NB
水气表传输模组和无磁计量传感器之间，包括
VDD
线
、GND
线
、
正脉冲线和负脉冲线，
VDD
线和正脉冲线双绞，
GND
线和负脉冲线双绞，四芯双绞屏蔽线外层为金属屏蔽层，连接无磁计量传感器的地；第一电容和第二电容分别连接在正脉冲线和
GND
线之间
。
此专利是通过把正负脉冲信号线上感应的有害波形进行消除，从而保证无磁计量的准确性，然而对于现有技术中所存在的丢脉冲以及电容容值衰减问题并未给出相关技术方案
。
[0004]因此，如何解决无磁计量在长期运行过程中存在的电容容值衰减以及丢脉冲的问题，从而保证无磁计量的稳定性和可靠性，是本
人员急需研究的重点
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种物联网水表无磁自适应调整激励与电容的装置，以解决现有技术中无磁计量在长期运行过程中存在的电容容值衰减以及丢脉冲，导致无磁计量的稳定性和可靠性低的问题；另外本专利技术还提供了一种物联网水表无磁自适应调整激励与电容的方法
。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种物联网水表无磁自适应调整激励与电容的装置，包
括：
[0008]激励自适应调整模块，用于根据
ADC
采样模块采样的
AD
值计算无磁信号强度，以及将采样的
AD
值自适应调整在合格的范围内；
[0009]初级线圈模块，用于接收所述激励自适应调整模块的激励信号，并产生感应电流；
[0010]次级线圈感应模块，用于接收感应电流并通过放电控制模块放电；
[0011]放电控制模块，用于对电容容值自适应模块进行放电，以便于所述电容容值自适应调整模块工作；
[0012]电容容值自适应调整模块，用于根据
ADC
采样模块采样的
AD
值在所述激励自适应调整模块无法完成调整的情况下进行电容容值调整；
[0013]ADC
采样模块，用于对水表
AD
值进行采样并返回至主控模块；
[0014]主控模块，用于控制所述激励自适应调整模块
、
放电控制模块以及电容容值自适应调整模块，还用于接收
ADC
采样模块采样的水表
AD
值；
[0015]所述激励自适应调整模块
、
初级线圈模块
、
次级线圈模块
、
放电控制模块
、
电容容值自适应调整模块
、ADC
采样模块依次通信连接，所述主控模块分别与所述激励自适应调整模块
、
放电控制模块
、
电容容值自适应调整模块
、ADC
采样模块通信连接
。
[0016]进一步的，所述电容容值自适应调整模块包括电容
C1、
电容
C2、
电容
C3、
开关
K1
和开关
K2
，所述电容
C1
与电容
C3
串联，所述电容
C3
与电容
C2
并联，所述开关
K1
的两端分别与电容
C1
的两端连接，所述开关
K2
的两端分别与所述电容
C2
的两端连接
。
[0017]进一步的，所述电容
C1、
电容
C2
和电容
C3
的容值相等，且均为
NPO
电容
。
[0018]第二方面，本专利技术还提供了一种物联网水表无磁自适应调整激励与电容的方法，包括以下步骤：
[0019]S10、
主控模块触发激励自适应调整模块产生激励信号，初级线圈模块工作，次级线圈感应模块产生感应电流，附加在电容容值自适应调整模块上；
[0020]S20、ADC
采样模块采集电容上的水表旋转一周的电压值并转化为
AD
值传递给主控模块；
[0021]S30、
主控模块获取的
AD
值通过比较，获得
AD
值的最大值与最小值，计算无磁信号强度和
AD
值的上限；
[0022]S40、
无磁信号强度若超过
AD
值的上限，激励自适应调整模块激励次数增加1，若激励自适应调整模块增加次数大于5，则认为电路放电回路存在故障，提示报警信息；若激励自适应调整模块增加次数未超过5，则返回步骤
S20
，直到
AD
值不超过上限；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种物联网水表无磁自适应调整激励与电容的装置，其特征在于，包括：激励自适应调整模块，用于根据
ADC
采样模块采样的
AD
值计算无磁信号强度，以及将采样的
AD
值自适应调整在合格的范围内；初级线圈模块，用于接收所述激励自适应调整模块的激励信号，并产生感应电流；次级线圈感应模块，用于接收感应电流并通过放电控制模块放电；放电控制模块，用于对电容容值自适应模块进行放电，以便于所述电容容值自适应调整模块工作；电容容值自适应调整模块，用于根据
ADC
采样模块采样的
AD
值在所述激励自适应调整模块无法完成调整的情况下进行电容容值调整；
ADC
采样模块，用于对水表
AD
值进行采样并返回至主控模块；主控模块，用于控制所述激励自适应调整模块
、
放电控制模块以及电容容值自适应调整模块，还用于接收
ADC
采样模块采样的水表
AD
值；所述激励自适应调整模块
、
初级线圈模块
、
次级线圈模块
、
放电控制模块
、
电容容值自适应调整模块
、ADC
采样模块依次通信连接，所述主控模块分别与所述激励自适应调整模块
、
放电控制模块
、
电容容值自适应调整模块
、ADC
采样模块通信连接
。2.
根据权利要求1所述的一种物联网水表无磁自适应调整激励与电容的装置，其特征在于，所述电容容值自适应调整模块包括电容
C1、
电容
C2、
电容
C3、
开关
K1
和开关
K2
，所述电容
C1
与电容
C3
串联，所述电容
C3
与电容
C2
并联，所述开关
K1
的两端分别与电容
C1
的两端连接，所述开关
K2
的两端分别与所述电容
C2
的两端连接
。3.
根据权利要求2所述的一种物联网水表无磁自适应调整激励与电容的装置，其特征在于，所述电容
C1、
电容
C2
和电容
C3
的容值相等，且均为
NPO
电容
。4.
一种物联网水表无磁自...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱林海，陈剑，周刚，吴芬芳，王蕾，
申请(专利权)人：湖南威铭能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：