基于AMR技术的智能水表计划
决定水表计量精度主要有两个主要因素:
1.传感器准确感应基表叶轮转过的圈数
2.每一圈流过的水量
由于采用磁阻检测计量,减少了传统电子水表必需的多个计数齿轮,简化了机械运动部件的设计,减小了叶轮的负载,对小流速水流提高了检测灵敏度,提升了水表始动流量检测的性能;A,B输出连续的波形,根据相位差最小可以检测到叶轮1/8周的转动,并依据特定相位差的时间序列可以用于水流方向的检测和计量,对于叶轮抖动或其它因素造成的异常时间序列可以予以筛除,提高了圈数统计的准确性,特别是小水流情况下的测量精准度。
一般来说,水表在不同流速下的误差是不同的(高流速误差小、低流速误差大),该方案由于可以测量水表当前的流速,可以通过对不同流速的误差进行软件修正和补偿,由于涉水部分机械运动部件简单,测量的重复性好,配合计量标定过程,在机械结构基本不变的前提下,大大提高了水表水量检测的准确度等级。
另外方案还可以支持多种滴漏,水流反向等检测功能,为远程控制提供了必要的技术手段。
系统简单,高度集成,外围器件少,可靠性提高
除了传统的机械部分外,系统主要的元器件为专用处理芯片S1C17M01和AMR传感器芯片。专为流量检测设计的S1C17M01 内部集成AMR控制器,包括模拟前端(AFE),带磁滞功能的比较器,相位/圈数计数器等功能电路,可以直接连接AMR传感器毫伏级输出,减少了以往多个外围分离器件;丰富的周边电路包括128段液晶驱动器,定时器、实时时钟、低电压检测,R/F转换器,多种串行接口等,可以方便的连接段码液晶,温度传感器,外部存储,通信模块等器件。
因为采用非接触的磁场检测技术,避免了传统机械/磁簧开关使用寿命和抗震动和碰撞的问题;将两个全桥磁阻电路集成于一体,避免的分离模式下器件组装的一致性问题;采用普通的铁氧体材料的磁铁,使用寿命得到了保证等等,所有这些都大大提高了系统设计的可靠性和稳定性,同时也降低了开发和制造成本。
极低的系统功耗和电源管理更适合电池供电系统
不同与电表的设计,水表往往因为环境的限制,无法采用有源供电的方式。如何降低整机功耗,使用尽可能小的电池保证6-8年的使用寿命也一直困扰着水表的设计者。凭借着多年在低功耗产品设计积累的技术和经验,EPSON从一开始就关注方案整体的功耗,特别设计的专用处理器和选择的低功耗传感器,使系统整体工作电流在40rps转速的情况下仅为6.5uA, 无水流时系统工作电流更低至2uA(包括传感器功耗在内),
在保证水表使用寿命的前提下,设计者可以采用更小更低成本的电池。
完整的设计支持
处理提供元器件方案外,EPSON还提供完整的流量检测软硬件参考设计。包括累计流量,瞬间流量,过大流量检测,逆流检测,滴漏检测,未使用检测,电压检测,脉冲输出等基本功能,用户简单设置几个参数就可以完成,并可以以此为基础定制出更多更复杂的计量功能。
该方案还可以应用于其他流量检测的场合,例如气表、热量表中。如果对该方案感兴趣,需要更详细的产品和方案信息,请联系EPSON各地分公司电子元器件部门。
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