[发明专利]低功耗电磁流量转换器

权利要求书

1.低功耗电磁流量转换器，主要包括励磁电路、电源、信号调理电路、单片机接口电路，其特征在于所述的励磁电路中励磁方式为脉冲矩形波励磁，所述的电源采用两种锂亚电池组合的方式，所述的信号调理电路包括仪用放大器、低通滤波电路、阻容耦合电路及高增益放大电路，所述的单片机接口电路包括单片机、电源电路、复位电路、晶体振荡器、A/D输入、显示输出、485通讯输出、存储器电路、JTAG调试接口。

2.根据权利要求1所述的低功耗电磁流量转换器，其特征在于：所述的脉冲矩形波励磁的励磁电流范围为20～80mA；励磁间隔可以设置为2s、4s、6s、8s、10s、12s，励磁间隔设置越长，电池供电时间越长；励磁宽度可以设置为60ms、50ms、40ms、30ms、20ms，励磁宽度设置越短，电池供电时间越长。

3.根据权利要求1所述的低功耗电磁流量转换器，其特征在于：所述的电源采用两种锂亚电池组合方式，其一是将3节锂亚电池ER26500并连，满足3.6V输出两年的功耗；其二是将2个每3节ER26500串联组合之后，再并联输出，输出电压在10.8V，储藏功耗在18Ah，满足励磁电流为最大80mA时两年的功耗需求，而且转换器壳体足以接纳此电池组合，将电源3.6V输出和10.8V输出分开考虑，进一步减少电池损耗。

4.根据权利要求1所述的低功耗电磁流量转换器，其特征在于：所述的仪用放大器选择美国MAXIM公司的仪用放大器MAX641，外接增益电阻取5.5K，放大倍数为10。

5.根据权利要求1所述的低功耗电磁流量转换器，其特征在于：所述的低滤波电路采用二阶低通滤波电路，运算放大器选用美国AD公司的OP81，连接方式为电压跟随器的形式，匹配组相同的电阻电容，电阻为47K，电容为2.2nF。

6.根据权利要求1所述的低功耗电磁流量转换器，其特征在于：所述的阻容耦合电路中，位于低滤波电路与高增益放大电路中间，电容选择11uF，电阻为1MΩ。

7.根据权利要求1所述的低功耗电磁流量转换器，其特征在于：所述的高增益放大电路中放大器选用美国AD公司的OP81，放大倍数为20-50倍，整个信号通道放大倍数在200-500倍，信号进入后续的AD采集；运放同相输入电阻为1KΩ、运放反相输入电阻为5KΩ、增益电阻为100KΩ，积分电容为2.2nF。

8.根据权利要求1所述的低功耗电磁流量转换器，其特征在于：所述的单片机接口电路中，所述的单片机选用美国德州仪器公司的MSP430系列的单片机作为微处理器，所述的电源电路设计中在单片机的电源输入端加一个0.1uf电容进行滤波，所述的复位电路采用电源电压监测器控制复位输出，所述的晶体振荡器采用8M高频晶体振荡器和32.768K低频晶体振荡器兼用，所述的显示输出采用液晶显示LCD做为产品的显示面板，所述的通讯输出通过RS485总线与上位机进行数据交流，所述的存储器选用FM24CL04。

9.根据权利要求1所述的低功耗电磁流量转换器，其特征在于：在系统软件设计中，为了节省功耗，保证电池有足够的使用年限，在励磁间隔的大部分时间是低功耗模式。励磁间隔通过中断定时实现，励磁间隔时间到，立即进入中断，启动工作模式，此时开启高频时钟，快速进行信号采样并加以数据处理、流量显示和通讯输出。