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新技术在智能水表测量电路中的应用

2012-05-16 10:59
水墨黯月
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  前言

  随着社会的进步和工业的发展,全球水资源日益紧张,我国政府曾在“十一五”规划纲要明确提出:“要把节水放在突出位置,建立合理的水价形成机制,全面推行各种节水技术措施,发展节水型企业,建立节水社会。”由此预计,不远的将来社会对各类水表的需求量将出现大幅的提高。而能满足阶梯计价的智能式水表将会成为建设节水型社会一大利器。

  一、NEC MR Sensor 在机电式水表中的应用

  1、机电式水表的工作原理

  机电式水表,也叫智能水表。是通过在水表的读盘指针或齿轮组的某个位置安装传感器元件,将原来的机械水表读数转换为电信号,然后通过单片机进行数据处理,来实现流量测量一种水表。其工作流程如下图:

 

  2、MR sensor与其他传感器的对比

  目前,在机电式水表中,用途最广的传感器有:韦根、干簧管、霍尔和MR Sensor。由于机电式水表一般由电池供电,对传感器的功耗有很高的要求。而不同的传感器在功耗、寿命、响应频率以及磁阻尼的差别又会对水表的精度、准确度以及寿命等性能产生影响。下面为不同传感器之间的性能对比:

 

  3、NEC 山梨MR Sensor的性能

  NEC 山梨MR Sensor是一种利用磁电阻反应原理,把强磁性金属合金薄膜蒸镀在IC电路上的磁开关器件。其特点为:

  高灵敏度,高精度——灵敏度的一致性最高可达6高斯以内。

  高可靠性——内藏温度保护电路,大幅提升了温度特性的稳定性。

  响应频率高——可达10KHZ。

  低功耗——整体功耗小于1uA。

  低成本。

  小型封装SMT。

  由于NEC 山梨MR磁传感器的上述特点,其非常适合机电式水表应用。响应频率高,可以达到10 kHz以上,这样就可以直接测量叶轮的转速,得到水表的瞬时流量,可以实时监控用水情况。采用两个TMR传感器,根据四种不同状态信号,可以获得叶轮的旋转速度和旋转方向。通过测量叶轮的转速,NEC山梨MR传感器可以实现:瞬时流量检测;漏水及大流量报警;逆流检测。

  4、NEC MR Sensor在水表中的应用

  1)水平方向检测:采用长条或者圆柱体水平磁化磁铁, MR Sensor和磁铁在同一平面,磁铁随着叶轮转动。 MR Sensor输出方波信号,可以得到叶轮的转速,就可以计算瞬时流量。如果安装2个磁阻芯片,根据四种状态,就可以获得旋转速度和旋转方向,可以进行逆流检测。

 

 

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