[实用新型]基于MR的直读字轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水气煤三表用的计度器读出技术，尤其涉及一种基于MR的直读字轮。

背景技术

随着水气煤三表集中抄表的普及，计度器的读出一直是一个难题。常见的方案中，常规的脉冲式电子计量和机械计度器之间由于干扰等原因，会产生很大的误差；另外一种方案，采用光电编码的方式来对字轮进行编码读取，其功耗大，易受外界干扰。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种属于水气煤三表用的计度器读出模块的机械及电气硬件、嵌入式软件结合的电路实现方法，具体是指一种基于MR(磁阻)的计度器读出模块的电路技术，即一种基于MR的直读字轮及其读数方法。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于MR的直读字轮，包括旋转字轮、MR全桥电路、转换开关、信号调理电路和数据转换电路；

所述旋转字轮中装有磁铁，磁铁的磁极方向为旋转字轮的轴向；

所述MR全桥电路为MR传感器组成的惠斯通电桥；

所述MR全桥电路固定于旋转字轮旁侧，与旋转字轮不接触；旋转字轮可相对于MR全桥电路旋转；

所述转换开关包括四个单刀双掷开关；每个单刀双掷开关均包括上掷点和下掷点；所述转换开关设置有两个档位，第一档位接通时，四个单刀双掷开关中的上掷点均接通，各个下掷点均空置；第二档位接通时，四个单刀双掷开关中的下掷点均接通，各个上掷点均空置；

MR全桥电路的输出端与转换开关相连接；当转换开关位于第一档位时，MR全桥电路输出第一正弦波；当转换开关位于第二档位时，MR全桥电路；第一正弦波和第二正弦波相位相差90度；

四个单刀双掷开关中，第一开关刀一端连接数据转换电路的电源端；第二开关刀和第三开关刀连接信号调理电路的两个输入端；第四开关刀接地；

所述信号调理电路为低功耗运放模块；所述信号调理电路的信号输出端口连接数据转换电路的信号输入端口；所述数据转换电路为内含ADC模块的MCU。

其进一步的技术方案为：所述信号调理电路是型号为AD8613的低功耗运放；所述数据转换电路是型号为MSP430的MCU。

其进一步的技术方案为：所述MR全桥电路安装有两个，两个MR全桥电路的灵敏度方向互相垂直；

第一MR全桥电路的正向激励端、负向激励端、正向输出端、负向输出端依次分别接入第一开关刀的上掷点、第四开关刀的上掷点、第二开关刀的上掷点、第三开关刀的上掷点；

第二MR全桥电路的正向激励端、负向激励端、正向输出端、负向输出端依次分别接入第一开关刀的下掷点、第四开关刀的下掷点、第二开关刀的下掷点、第三开关刀的下掷点。

其进一步的技术方案为：所述MR全桥电路安装有一个；MR全桥电路的正向激励端、负向激励端、正向输出端、负向输出端依次分别接入第一开关刀的上掷点、第四开关刀的上掷点、第二开关刀的上掷点、第三开关刀的上掷点；

同时，MR全桥电路的正向激励端、负向激励端、正向输出端、负向输出端还依次分别接入第二开关刀的下掷点、第四开关刀的下掷点、第三开关刀的下掷点、第一开关刀的下掷点。

其进一步的技术方案为：所述MR传感器为AMR传感器。

其进一步的技术方案为：所述MR传感器为GMR传感器。

其进一步的技术方案为：所述MR传感器为TMR传感器。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型成本低廉，而又低功耗，能够满足三表集中抄表的计度器读出需求。且线路稳定，不易被干扰，适合家庭及工业各个场合的使用。

通常MR的阻值可以设计达到几百千欧姆，而当用3.3V的激励去驱动此MR全桥时，其功耗才几十微安，外加MCU信号调理等部分，总的电流消耗也在一个毫安以下。所以，本实用新型的功耗远远低于光电直读类型的方案。

附图说明

图1是本实用新型的电路架构示意图。

图2是MR全桥电路的示意图。

图3是旋转字轮的机械结构图。

图4是MR全桥电路和旋转字轮的相对位置侧视图。

图5是圆形磁铁和MR全桥电路芯片的相对位置示意图。

图6是柱形磁铁和MR全桥电路芯片的相对位置示意图。

图7是实施例1的电路示意图。

图8是实施例2的电路示意图。

图9是MR全桥电路的输出曲线示意图。

具体实施方式