基于旋转活塞式流量传感器的数据采集系统及传输方法技术方案

技术编号:6459409 阅读:358 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种基于旋转活塞式流量传感器的数据采集系统及传输方法,该系统包括内含磁力传感器的流量传感器、光耦电路和微控制器;所述流量传感器通过所述光耦电路与微控制器相连。所述的传输方法为:将通过该数据采集系统的微控制器所计算得出的流体的流量值,通过有线方式与所述微控制器相连,利用串行接口或CAN接口连接车载GPS终端,然后通过通讯协议实现数据的传递。利用该数据采集系统,通过微控制器将实际累计的脉冲数乘以转子的容积,计算出实际通过该流量传感器的流体的流量值;采用该光耦电路中的将上拉电阻和光耦配合使用的电路结构,能够有效减少电磁干扰,保证了对流体的流量的测量精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车信息化
,尤其涉及一种。
技术介绍
随着以计算机技术、卫星定位和网络技术为基础的汽车信息系统技术日益发展, 信息网络汽车呼之欲出。智能网络汽车不仅仅是一种交通工具,而且能成为办公、通讯、娱乐的场所。它综合现有的硬件与软件技术,包括卫星全球定位、无线通信、网络访问、语音识别、平面显示、夜视技术、人工神经网络和智能技术等。主要的功能有远程诊断与车辆控制功能、移动办公功能、汽车网址功能、道路导航功能等。依照上述功能,信息网络汽车的系统主要由两部分组成,一部分是车辆本身的内部网络系统,它由车载网络计算机控制,通过数据总线连接无数个子网,控制发动机及其他总成、平面显视与仪表盘显示器、中控门锁、无线电话等,各个子网都具有不同的时钟速度和各自的功能。另一部分则是车辆外部的联网系统,包括全球定位系统(GPS)监测中心、互联网及区域网服务商、车辆服务中心、单位或家庭电脑等。申请号为CN201020275376. 0,名称为“车辆数据采集终端”的技术专利公开了一种能够通过主控模块实时采集、存储车辆运转过程中的诸如位置信息、发动机运转、 车辆加速度变化、车辆转向、车窗门禁、照明灯、空调等的变化或控制信息,并可通过GPRS 无线通信模块发送出去,为车辆提供全程跟踪等服务,达到提高车辆的安全系数和有利于车辆故障/车祸后的事故重建等目的。但该车辆数据采集终端,还不具备对构成车辆动力系统的发动机(引擎)的油耗、燃油流量等信息进行实时采集的功能。而申请号为 CN201020504169. 8,名称为“流量传感器”的技术专利申请,则公开了一种对小流量的液体流量进行测量、并能实现液-电转换的旋转活塞式流量传感器,适用于对内燃机供油系统的燃油流量等指标进行测量的应用场合,但其流量计量结果只能显示在本地。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的主要目的在于提供一种,通过接收所述传感器的开/关量信号,再将其转化为脉冲计数信号,进而测得流经所述传感器的液体流量等数据;并可以将相应的测量结果通过车辆数据采集终端或通过其他通讯方式发送出去。为达到上述目的,本专利技术的技术方案是这样实现的—种基于旋转活塞式流量传感器的数据采集系统,包括内含磁力传感器的流量传感器,该数据采集系统还包括光耦电路和微控制器;所述流量传感器通过所述光耦电路与微控制器相连;其中,所述流量传感器,用于进行流体流量的测量;所述光耦电路,用于接收所述流量传感器中的继电器开、关信号,并将继电器的开3关信号转换为高、低电平信号传送给所述微控制器;所述光耦电路进一步包括电阻R1、电阻R2和光电耦合器;所述磁力传感器的一接头与所述光电耦合器内部发光二极管的阴极端相连,所述发光二极管的阳极端则通过电阻Rl与电源正极相接;所述磁力传感器的另一接头与该光电耦合器内部三极管的发射极端相接,并接地;该三极管集电极端则通过电阻 R2与电源正极相接,且该三极管集电极端直接与微控制器的输入输出接口相连;所述微控制器,用于对所述光耦电路产生的脉冲信号计数,以及计算通过所述流量传感器的流体的流量值。这里,所述微控制器利用实际累计的脉冲数乘以转子的容积,计算出实际通过该流量传感器的流体的流量值。一种基于旋转活塞式流量传感器的数据采集系统的数据传输方法,通过所述的光耦电路连接流量传感器和微控制器,然后将通过该数据采集系统的微控制器所计算得出的流体的流量值,通过所述微控制器的通信接口,并利用串行接口或通过CAN接口连接车载 GPS终端,最后采用相应的通讯协议将数据传送出去。其中,所述串行接口包括UART转RS232C接口和USB接口。一种基于旋转活塞式流量传感器的数据采集系统的数据传输方法,通过所述的光耦电路连接流量传感器和微控制器,然后将通过该数据采集系统的微控制器所计算得出的流体的流量值,利用所述微控制器的通信接口连接无线局域网模块或广域网模块进行通信,从而实现数据的传送。其中,所述无线局域网模块,包括Zigbee芯片、Wi-Fi和WLAN芯片。所述广域网通讯模块,包括GPRS、CDMA1X、CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA通讯模块。一种数据采集系统的安装方法,所述数据采集系统安装于车辆主油箱和中间油箱的供油管路之间;或将所述数据采集系统于车辆供油管路和回油管路上各安装一个。一种数据采集系统的流量计,该流量计包含两套所述数据采集系统,其测量电路和通讯电路设置于所述两套数据采集系统之间的不锈钢环内。本专利技术所提供的,具有以下优点利用该数据采集系统提供的电路,通过微控制器将实际累计的脉冲数乘以转子的容积,即可计算出实际通过该流量传感器的流体的流量值。并且,由于该电路结构中采用的光耦电路,通过这种将上拉电阻和光耦配合使用的电路结构,能够有效减少电磁干扰,保证了对流体的流量的测量精度。附图说明图1为现有旋转活塞式流量传感器的结构示意图;图2为本专利技术的数据采集系统的工作原理示意图;图加为本专利技术数据采集系统的光耦(TLP)输出脉冲信号波形图;图3为图2所示数据采集系统的数据传输方式之一;图4为图2所示数据采集系统的数据传输方式之二 ;图5为图2所示数据采集系统的数据传输方式之三;图6为图2所示数据采集系统的数据传输方式之四;4图7为图2所示数据采集系统的数据传输方式之五;图8为图2所示数据采集系统的数据传输方式之六;图9为本专利技术数据采集系统在车辆上的安装方式之一;图10为本专利技术数据采集系统在车辆上的安装方式之二 ;图IOa为图10所示安装方式的流量测量方式示意图。具体实施例方式下面结合附图及本专利技术的实施例对本专利技术的方法作进一步详细的说明。图1为现有旋转活塞式流量传感器的结构示意图,如图1所示,该旋转活塞式流量传感器由圆桶状的本体(中心设置有圆柱状的固定轴、挡板)、圆桶状的转子、感应器等部件组成。该流量传感器是利用定容积原理进行流体流量测量的,通过被测液体的流动,密封的环形腔室容积在压力差作用下交替变换,并带动转子做摆线运动,磁偶极组将转子的规律摆动转换为圆周运动,磁力传感器磁力传感器(图中圆角矩形框所示)在非接触式的感应中产生了闭合和断开的开关量信号。所述磁力传感器内部的核心部件叫干簧管,流量传感器内部转子的转动通过磁偶极组转换为线性上下摆动,从而使干簧管内的继电器闭合和断开。图2为本专利技术的数据采集系统的工作原理示意图,如图2所示,该数据采集系统包括电源(V+)、磁力传感器(MR)、光耦电路和微控制器(MCU);所述流量传感器通过所述光耦电路与微控制器相连。所述流量传感器,用于进行流体流量的测量;所述光耦电路,用于接收所述流量传感器中的继电器开、关信号,并传送给所述微控制器;所述微控制器,用于对所述光耦电路产生的脉冲信号计数,以及计算所述通过流量传感器的流体的流量值。其中,所述磁力传感器内部包含有继电器;所述光耦电路进一步包括电阻R1、电阻R2和光电耦合器(TLP)。所述磁力传感器的一接头与所述光电耦合器内部发光二极管的阴极端相连,所述发光二极管的阳极端则通过电阻Rl与电源(V+)相接。所述磁力传感器的另一接头与该光电耦合器内部三极管的发射极端相接,并接地(GND);该三极管集电极端则通过电阻R2与电源(V+)相接,且该三极管集电极端直接与微控制器(MCU)的输入输出(I/O)接口本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于旋转活塞式流量传感器的数据采集系统,包括内含磁力传感器的流量传感器,其特征在于,该数据采集系统还包括光耦电路和微控制器;所述流量传感器通过所述光耦电路与微控制器相连;其中,所述流量传感器,用于进行流体流量的测量;所述光耦电路,用于接收所述流量传感器中的继电器开、关信号,并将继电器的开关信号转换为高、低电平信号传送给所述微控制器;所述光耦电路包括电阻R1、电阻R2和光电耦合器;所述磁力传感器的一接头与所述光电耦合器内部发光二极管的阴极端相连,所述发光二极管的阳极端则通过电阻R1与电源正极相接;所述磁力传感器的另一接头与该光电耦合器内部三极管的发射极端相接,并接地;该三极管集电极端则通过电阻R2与电源正极相接,且该三极管集电极端直接与微控制器的输入输出接口相连;以及所述微控制器,用于对所述光耦电路产生的脉冲信号计数,以及计算通过所述流量传感器的流体的流量值。

【技术特征摘要】
1.一种基于旋转活塞式流量传感器的数据采集系统,包括内含磁力传感器的流量传感器,其特征在于,该数据采集系统还包括光耦电路和微控制器;所述流量传感器通过所述光耦电路与微控制器相连;其中,所述流量传感器,用于进行流体流量的测量;所述光耦电路,用于接收所述流量传感器中的继电器开、关信号,并将继电器的开关信号转换为高、低电平信号传送给所述微控制器;所述光耦电路包括电阻R1、电阻R2和光电耦合器;所述磁力传感器的一接头与所述光电耦合器内部发光二极管的阴极端相连,所述发光二极管的阳极端则通过电阻Rl与电源正极相接;所述磁力传感器的另一接头与该光电耦合器内部三极管的发射极端相接,并接地;该三极管集电极端则通过电阻R2与电源正极相接,且该三极管集电极端直接与微控制器的输入输出接口相连;以及所述微控制器,用于对所述光耦电路产生的脉冲信号计数,以及计算通过所述流量传感器的流体的流量值。2.根据权利要求1所述的基于旋转活塞式流量传感器的数据采集系统,其特征在于, 所述微控制器利用实际累计的脉冲数乘以转子的容积,计算出实际通过该流量传感器的流体的流量值。3.一种基于旋转活塞式流量传感器的数据采集系统的数据传输方法,其特征在于,通过权利要求1所述的光耦电路连接流量传感器和微控制器,然后将通过该数据采集系统的微控制器所计算得出的流体的流量值,通过所述微控制器的通信接口,并利用串行接口或...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵军苏嵘
申请(专利权)人:上海康汇通信信息网络有限公司
类型:发明
国别省市:31

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