原来做的一个软件模拟无磁流量监测的DEMO模块

登录 · 发表于 2011-8-17 09:46

本帖最后由 yewuyi 于 2011-8-27 16:57 编辑

2005年受人委托，帮忙做了这个小东西，其公司主要是生产暖气计量表，据说TI多年前帮德国的一家公司设计一款专用芯片，这颗专用芯片主要就是完成这个无磁流量计量，后来TI把这个功能集成到了自己的MSP430芯片内，成为一个内置模块，但在2005年时，带这个模块的MSP430芯片价格都奇贵无比，故该公司打算按照其思路用MCU模拟出一款模块，缘此而委托我帮忙帮忙。

因为我以前未接触过此类东东，故查询了一些资料，网络上相关资料基本没有，仅有TI官网当年自己提供了一份简单的英文应用**（本来打算把该**找出一并传上来的，但无奈在官网怎么也找不到了，TI的朋友，谁能给帮忙找出来？）。

东西很简单，但思路尚算奇巧，今日整理多年以来的代码、图纸、资料时，无意中翻出，特共享给需要的小盆友们。

设计很简单，就是在管道中放置了一个水轮，当有水冲击时，水轮转动，模块需要检测出这个转动，因为暖气管等结构的限制，最好的方法就是非接触测量，同时考虑到暖气管中可能出现金属粒子，如果使用带磁性的传感器，则很容易在水轮中形成堵塞，所以，无磁检测转速应运而生，检测的方法是：使用两颗单纯用线圈绕制而成的电感，在水轮叶片上电镀一层金属铜，然后将水轮用注塑等方法密封薄薄一层，这样可以防止电镀层在水中被电解，当水轮转动时，叶片随之转动，在某个时间对电感充电蓄能，然后放电，这个电镀层即成为电感的阻尼体，会改变电感放电的波形和时长，通过检测这个波形和时长，则可以判断是否有电镀层从电感下方转过。这个方法有个术语，那就是：包络检测
因为暖气表的使用环境温度较为恶劣，电感取值和电感的材料等都需要特别选择，软件上也需要做防止电感温漂的算法（本DEMO代码因需要遵守当年协定，已经删除该部分）。

发表于 2011-8-17 09:52

代码只是做个示范，切勿作用产品代码使用，PROTUES文件应该能用6.9版本打开，这是很早前存的资料，俺也不保证文件完整，建议参照PCB或者SCH图纸自己另行仿真。

有疑问者，如果有问题，希望提问的是应用的思路，而不是张口向俺要完整的代码或者PCB、SCH图纸等

发表于 2011-8-17 10:09

谢谢分享，思路很巧妙！
楼主为何使用了两款430单片机啊？

发表于 2011-8-17 11:10

谢谢分享，思路很巧妙！
楼主为何使用了两款430单片机啊？
永远的不知发表于 2011-8-17 10:09

呵呵，忘记删除一个了，当时用F1111做好后，TI又推出了2001，价格更好，功耗更低，所以要移到了2001上面。

发表于 2011-8-17 17:07

是呀，用2001还省了一个晶振，楼主用了单片机的内部晶振？

发表于 2011-8-18 09:30

是呀，用2001还省了一个晶振，楼主用了单片机的内部晶振？
永远的不知发表于 2011-8-17 17:07

YES，因为检测速度很快，所以即使内部振荡有温漂，但只要在几十ms内没有大的频率飘动即可。

呵呵，看来需要的人不多，大家都直接用内置无磁模块的芯片了。

这个检测方法在一些别的行业也有应用，有一些行业用来检测汽车是否通过，这种应用则以汽车为阻尼损耗的介质。

发表于 2011-8-18 16:16

这样的实际经验对我这样的新手帮助很大，希望楼主以后多分享：）

发表于 2011-8-19 08:20

这样的实际经验对我这样的新手帮助很大，希望楼主以后多分享：）
Lxn77 发表于 2011-8-18 16:16

俺多年来一直在分享俺的故事，呵呵。。。

发表于 2011-8-24 08:33

彻底晕倒，看来想看代码的人更多，想参与讨论的人基本没有。。。

发表于 2011-8-26 16:09

哎，看来大家都对这个没兴趣，结贴。。。

发表于 2011-8-26 23:55

如果没有水流流过，可以检测到规则的充电，放电，如果有水流动，叶片切割磁感线，形成涡流反作用于磁场信号，使CPU检测到的信号已经不是规则的充放电信号，是这样的过程吧

发表于 2011-8-27 00:41

哎，看来大家都对这个没兴趣，结贴。。。
yewuyi 发表于 2011-8-26 16:09

不是大家没兴趣 LZ可以提出想讨论的问题或方向

发表于 2011-8-27 08:12

如果没有水流流过，可以检测到规则的充电，放电，如果有水流动，叶片切割磁感线，形成涡流反作用于磁场信号，使CPU检测到的信号已经不是规则的充放电信号，是这样的过程吧 ...
我是土匪发表于 2011-8-26 23:55

非也。

你可以把叶片金属看成类似电感内部的磁芯，但电感有无磁芯时，电感被被充满电后放电的波形是不一样的，通过检测这个变化来判断电感下方是否有金属片出现或者消失，从而判断出旋转速度和选装方向。

发表于 2011-8-27 08:13

不是大家没兴趣 LZ可以提出想讨论的问题或方向
tianm 发表于 2011-8-27 00:41

;P ，确实没啥讨论的，俺都讲的那么清楚了，等于就是公开设计。

发表于 2011-8-27 09:06

使用两颗单纯用线圈绕制而成的电感，在水轮叶片上电镀一层金属铜
？水轮叶片主体是电感么？？

发表于 2011-8-27 09:15

使用两颗单纯用线圈绕制而成的电感，在水轮叶片上电镀一层金属铜
？水轮叶片主体是电感么？？
Ryanhsiung 发表于 2011-8-27 09:06

水轮叶片的主体是耐高温塑料注塑出来的水轮，其实就是一个垂直面+一个水平面，垂直面接受水的冲击，推动水轮转动，水平面上电镀一层金属，用它做插入损耗。

电感安装在叶轮上方的塑料壳体中，需要控制塑料壳体的厚度，我们电路设计中通常用的电感，其内部都装了一个铁氧体，而在这里，这个铁氧体就不需要了（不能有磁性），而只有线圈。

发表于 2011-8-27 10:21

yewuyi，你好！对你的思路很感兴趣，但以上都是文字描述，能否给出一个结构草图？谢谢。我最近要做一个低功耗的汽车车辆检测装置，关注这方面的方案和经验。再次感谢yewuyi先生。

发表于 2011-8-27 11:22

yewuyi，你好！对你的思路很感兴趣，但以上都是文字描述，能否给出一个结构草图？谢谢。我最近要做一个低功耗的汽车车辆检测装置，关注这方面的方案和经验。再次感谢yewuyi先生。 ...
sohowork 发表于 2011-8-27 10:21

这个弄不了，俺不会画图。

发表于 2011-9-1 11:38

那我来发个问题：能否详细说说C1、C2、C3的作用。

发表于 2011-9-1 21:34

三极管基级上的电容是控制IO口给三极管产生的是一个脉冲。

其它的电容涉及到调整振荡频率，类似LC振荡而已

原来做的一个软件模拟无磁流量监测的DEMO模块

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