一種低功耗休眠電磁流量計及控制方法與流程

本發明屬于計量領域，具體涉及一種通過智能休眠技術實現超低功耗的電磁流量計。

背景技術：

電池供電的電磁流量計需要大幅地降低電磁流量計工作功耗。傳統的低功耗電磁流量計除了電氣電路和顯示采用低功耗電路和低功耗IC，還有就是降低勵磁電流和間隙采樣的技術來實現低功耗。但間隙采樣這種方案會損失一定測量精度。

技術實現要素：

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供了一種低功耗休眠電磁流量計，包括：MCU電路，采樣電路，勵磁控制電路，空管檢測電路，顯示電路，觸摸按鍵，所述采樣電路，勵磁控制電路，空管檢測電路，顯示電路，觸摸按鍵分別和MCU電路連接，所述 MCU電路采用MKM34Z128CLL5低功耗處理器；所述顯示電路采用低功耗LCD；所述觸摸按鍵采用CY8C20140-SX2I觸摸IC；所述勵磁控制電路采用超低功耗MOSFET。

本發明還提供了一種低功耗休眠電磁流量計的控制方法，包括如下步驟：

空管檢測電路對電極信號動態分析和趨勢的預判斷；

如果通過電極信號的變化幅度和變化率大小判斷出流量波動變小通過加大采樣間隔降低功耗；

如果判斷到流量的波動有增大的趨勢在控制勵磁線圈功率的情況下減小勵磁間隔。

進一步的，如果系統檢測到流量在比較長的時間內為零，自動關閉勵磁線圈進入超低功耗的模式。

進一步的，關閉勵磁線圈后保持流量信號監控，當有流量時恢復采樣。

進一步的，當空管檢測電路判斷到空管狀態時，關閉流量信號監控，直到管路重新恢復到滿管進入普通低功耗模式。

本發明通過對流量的動態分析和空管滿管的智能和動態分析。在有流量的情況下當流量波動比較小或比較平穩的情況下，系統自動加大采樣間隔，以降低功耗。反之如果流量劇烈波動切回正常低功耗模式。如果系統檢測到0流量或空管狀態，系統切斷勵磁電流直到正常流量信號到來。

附圖說明

圖1為本發明在線更新嵌入式軟件的流程圖；

圖2為本發明低功耗電磁流量計系統框圖；

圖3為MCU電路圖；

圖4為顯示電路圖；

圖5為觸摸按鍵電路圖；

圖6為勵磁控制電路圖；

圖7為空管檢測電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

如圖1和2所示，本發明的低功耗休眠電磁流量計，包括：MCU電路1，采樣電路2，勵磁控制電路3，空管檢測電路4，顯示電路5，觸摸按鍵6，采樣電路2，勵磁控制電路3，空管檢測電路4，顯示電路5，觸摸按鍵6分別和MCU電路1連接。

如圖3所示，MCU電路1采用MKM34Z128CLL5低功耗處理器，進行采樣、顯示、勵磁控制以及流量趨勢判斷等智能功能的實現。

采樣電路2對電極信號進行采樣，進而獲得流量及流量變化趨勢。

如圖4所示，顯示電路5采用低功耗LCD顯示可以實現智能顯示與關閉。

如圖5所示，觸摸按鍵6采用觸摸IC（CY8C20140-SX2I）感應按鍵部分電容變化來人機交互操作。在比較長時間未進行操作時系統進入優化低功耗模式（如關閉顯示降低CPU工作頻率等）。

如圖6所示，勵磁控制電路3采用超低功耗MOSFET(FDN327N)，通過MCU電路1智能控制勵磁線圈7開關與間隙控制來進行功率的精細控制和管理，當流量波動大時，增大電流。

如圖7所示，空管檢測電路4對電極信號動態分析和趨勢的預判斷。如果通過電極信號的變化幅度和變化率大小判斷出流量波動變小通過加大采樣間隔降低功耗但能充分保證采樣的精度；如果判斷到流量的波動有增大的趨勢在控制勵磁線圈功率的情況下減小勵磁間隔來保證精度。在實際的流量波動的情況中小波動和平穩流量情況占整個工況的比例是比較高的。通過這一措施能非常有效降低整機功耗。

如果系統檢測到流量在比較長的時間內為零。系統將自動關閉勵磁進入超低功耗的模式（只保持流量信號的監控當有流量時恢復采樣）。

當空管檢測電路4判斷到空管狀態時，系統將進一步降低功耗（關閉流量信號監控），直到管路重新恢復到滿管普通低功耗模式。