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水、电、气三表远传电路及接口技术
时间:2009-06-17  来源:互联网  作者:本站编辑   浏览次数:

  住宅社区的智能化、网络化已成为住宅建设的发展方向,其中作为子系统的三表远抄又被提到了较为突出的地位,并率先得到了发展。在这个发展过程中,由于人们过于重视微机系统的先进性,忽视了传感器及其接口电路的可靠性,导致许多系统虽微机系统运行正常,却失去了准确采集数据的作用。本文作者认真研究了许多三表系统的应用现场,包括一些失败的现场,从中总结出多种传感器及其接口电路,在此介绍给大家,希望作为参考。

一.水、电、气远传三表的传感类型
  将水、电、气的物理量转换成电信号,是一个关键而复杂的过程,实践证明,在三表远抄整个系统中,它不像微机系统那样只决定了系统的档次和水平,而是决定着整个系统的成败,有经验的系统技术人员对此深信不疑。因此,有必要专门对远传三表进行分析研究,以取得更好的应用效果。
  目前,远传三表基本上是在原有机械基表上加装传感电路形成的。这一思路看起来似乎是在“凑合”,但实际上是一种非常科学的设计思路。
  1.这三种基表在整个国际应用历程中已达到了非常成熟的程度,精密、可靠,无与伦比。
  2.能够方便地在不影响基于性能的情况下加装远传电路。
  3.加装远传电路后即具备了机械与远传两套显示,且显示具备一致性的条件(这点非常重要)。

  下面对几种远传电路进行阐述:
  1.光电转换型这种传感形式一般是在基表的旋转部件上加装一面反射镜面,在与反射镜面相对应的部位固定安装一只光电传感器,当旋转部件上镜面转至传感器位置时,传感器就产生光感应,发出一次脉冲信号。
  这种传感形式有三个缺点:⑴传感器本身要耗电,不利于后备电池的微耗供电。⑵反射面污染退色后反射失灵。⑶在反射面的边缘上颤动产生误信号。⑷至少4条引线。
  如果没有好的方法同时全部解决以上四个问题,此类方式希望坚决不要再用。
  2.霍尔传感型
  在基表旋转部件上加装感应磁钢,在与感应磁钢相对应的位置上固定安装一只霍尔元件。
  3.干簧管传感型
  是目前应用最多的一种形式,其最大优点在于无需耗电。但仍存在感应点颤动误发信号和外磁人为干扰问题,外加一只防磁报警干簧管也解决不了不发信号的问题,且常常引发“是系统不可靠误报警呢,还是磁干扰偷水”的纠纷。这种传感器虽在目前应用最多,但从现场使用情况看,也是出问题最多的。
  4.自保持开关型
  具有A、B两个感应头,若A头感应使开关打开了,开关就一直打开着。直到B头转来后开关才闭合,再到A头转来再打开,以此周而复始。
  这种形式成功的克服了颤动、磁干扰、耗电、引线多的所有缺点,仅用两条线就可实现信号开、信号关、断线、短线四种状态的检测,是目前最为理想的远传传感方式。  

二、水、电、气远传三表的接口技术 
  目前,抄表系统中采集单元的接口有三种:模拟量采集、开关量采集、脉冲量采集。
  1.模拟量采集电路
  这种采集技术如图所示,具有如下优点:
  (1)只用两条引线即可实现信号开、信号关、断线、短线四种状态的检测,满足了全部功能。
  (2)多只基表只占用一个采集通道。
  (3)接口的电磁兼容性能有大幅度的提高。
  (4)同时可以判定电源和后备电池的状况。
  这种电路的缺点是数据处理分析上要稍复杂一些,并且只适合本身具有防磁功能的远传水表、气表。
  对于不具备防磁功能的传感电路,需增加防磁干簧管产生磁干扰报警,这样,数据的处理分析还要复杂些,且图B的电路无法区分短路还是有磁干扰两种情况。
  2.开关量的采集电路开关量的采集接口电路主要有如下几种:
  3.脉冲量采集电路
 
三、两种值得借鉴的传感采集电路
  以上列举了目前多种传感采集电路的实例,由于“政出多门”,现场已装上的远传三表与即将装备的微机采集系统难以匹配,导致许多现场已装好的三表又拆了下来,给整个工程带来许多麻烦。另外,这么多类别的电路,不仅迫使系统技术人员为能匹配朝令夕改,也让用户眼花缭乱,无法考察确定。
  本文作者在总结了许多电路的前提下,提出两种值得推荐,也是目前用的最多的传感采集电路,希望能够有所帮助。
  第一种就是我们前面提到的模拟量采集电路,如前所述,这种电路的优点是显而易见的,其中的传感电路也是目前应用较为广泛的电路。
  第二种就是前面所述开关量采集电路中的(A),当K断开时,信号为Vc,当K闭合时,信号为0,平时报警信号为0,当引线被剪断时为Vc,电路中的R为100Ω左右的限流电阻,R1、R2为10K-100K的上拉电阻。

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