[发明专利]一种测量流体方向的装置及方法

权利要求书

1.一种测量流体方向的装置，包括一个能够随流体的流动而旋转的磁环(2),一个电源接口(8)，其特征是：还包括设置在所述磁环(2)的侧面的第一霍尔传感芯片(3)和第二霍尔传感芯片(4)，所述两个霍尔传感芯片之间存在夹角，所述两个霍尔传感芯片分别与信号特征比较电路(9)以及所述电源接口(8)连接。

2.如权利要求1所述的测量流体方向的装置，其特征是：所述第一霍尔传感芯片(3)、第二霍尔传感芯片(4)设置在所述磁环(2)的径向一侧。

3.如权利要求1所述的测量流体方向的装置，其特征是：所述霍尔传感芯片之间的夹角为90度。

4.如权利要求1所述的测量流体方向的装置，其特征是：所述磁环(2)由两对异极相对的环形磁极构成，在所述磁环(2)上形成第一磁极交汇点(14)和第二磁极交汇点(15)两处四磁极连接点，所述第一磁极交汇点(14)和第二磁极交汇点(15)沿同一直径对称分布在所述磁环(2)上。

5.如权利要求1所述的测量流体方向的装置，其特征是：还包括与所述第一霍尔传感芯片(3)连接的第一信号输出端，与所述第二霍尔传感芯片(4)连接的第二信号输出端；所述第一信号输出端、第二信号输出端连接所述信号特征比较电路(9)。

6.如权利要求1、2、3或5所述的测量流体方向的装置，其特征是，所述霍尔传感芯片包括：依次连接的磁极感应电桥(10)、信号比较器(11)、信号放大器(12)、信号输出电路(13)，以及连接电源并对上述各部件供电的电源线路，还设置有超低压差稳压器，用于通过所述霍尔传感芯片内部的电源线路向所述磁极感应电桥(10)提供稳定的电源。

7.如权利要求5所述的测量流体方向的装置，其特征是，还包括连接所述两个霍尔传感芯片的电路：

所述电源接口(8)的正极分别连接所述第一霍尔传感器芯片(3)、第二霍尔传感芯片(4)的电源端；

所述电源接口(8)的负极分别连接所述第一霍尔传感器芯片(3)、第二霍尔传感芯片(4)的接地端；

所述第一霍尔传感器芯片(3)的信号端连接所述第一信号输出端，所述第二霍尔传感芯片(4)的信号端连接所述第二信号输出端；

所述第一霍尔传感器芯片(3)的信号端通过第一上拉电阻R1连接所述电源接口(8)的正极，所述第二霍尔传感芯片(4)的信号端通过第二上拉电阻R2连接所述电源接口(8)的正极。

8.一种采用权利要求1-7任一项所述装置的测量流体方向的方法，包括以下步骤：

(S1)对所述测量流体方向的装置通电；

(S2)所述第一霍尔传感芯片感应所述磁环的磁极变化，并输出第一信号；所述第二霍尔传感芯片感应所述磁环的磁极变化，并输出第二信号；

(S3)所述第一信号、第二信号发送到所述信号特征比较电路；

(S4)所述信号特征比较电路判断所述第一信号和所述第二信号的相位差，如果第二信号的相位超前于第一信号的相位，则判断磁环为逆时针方向转动；如果第一信号的相位超前于第二信号的相位，则判断磁环为顺时针方向转动。

9.如权力要求8所述的流体方向测量方法，其特征是，还包括：

(S5)当所述第一信号和所述第二信号没有完成一个周期变化时，则判断磁环没有完成360°的旋转，处于小于360°的往复摆动状态。

10.如权利要求9所述的流体方向测量方法，其特征是，所述磁环(2)由两对异极相对的环形磁极构成，在所述磁环(2)上形成第一磁极交汇点(14)和第二磁极交汇点(15)两处四磁极连接点，所述第一磁极交汇点(14)和第二磁极交汇点(15)沿同一直径对称分布在所述磁环(2)上；所述周期包括顺时针周期和逆时针周期，变化状态为：

逆时针周期：

1)当磁环开始逆时针旋转，第一磁极交汇点对准第二霍尔传感芯片时，第二信号的电平由低电平跳变至高电平，第一信号的电平为低电平；

2)当磁环逆时针旋转90°，第一磁极交汇点对准第一霍尔传感芯片时，第一信号的电平由低电平跳变至高电平，第二信号的电平维持在高电平不变；

3)当磁环逆时针旋转180°，第二磁极交汇点对准第二霍尔传感芯片时，第二信号的电平由高电平跳变至低电平，第一信号的电平维持在高电平不变；

4)当磁环逆时针旋转270°，第二磁极交汇点对准第一霍尔传感芯片时，第一信号的电平由高电平跳变至低电平，第二信号的电平维持在低电平不变；

5)当磁环逆时针旋转360°，第一磁极交汇点对准第二霍尔传感芯片时，第二信号的电平由低电平跳变至高电平，第一信号的电平维持在低电平不变；

顺时针周期：

1)当磁环开始顺时针旋转，第一磁极交汇点对准第二霍尔传感芯片时，第一信号的电平由低电平跳变至高电平，第二信号的电平为低电平；

2)当磁环顺时针旋转90°，第二磁极交汇点对准第一霍尔传感芯片时，第二信号的电平由低电平跳变至高电平，第一信号的电平维持在高电平不变；

3)当磁环顺时针旋转180°，第二磁极交汇点对准第二霍尔传感芯片时，第一信号的电平由高电平跳变至低电平，第二信号的电平维持在高电平不变；

4)当磁环顺时针旋转270°，第一磁极交汇点对准第一霍尔传感芯片时，第二信号的电平由高电平跳变至低电平，第一信号的电平维持在低电平不变；

5)当磁环顺时针旋转360°，第一磁极交汇点对准第二霍尔传感芯片时，第一信号的电平由低电平跳变至高电平，第二信号的电平维持在低电平不变。