一种基于电磁流量计的霍尔元件流量监测电路的制作方法

1.本实用新型涉及一种流量监测电路，具体涉及一种基于电磁流量计的霍尔元件流量监测电路。


背景技术：

2.霍尔元件于电磁流量计的应用中，当水通过涡轮开关壳推动磁性转子转动时，产生不同磁极的旋转磁场，切割磁感应线，产生脉冲电平，由于霍尔元件的输出脉冲信号频率与磁性转子的转速成正比，转子的转速又与水流量成正比，通过监测霍尔元件的输出脉冲信号则间接监测了水流量的大小。
3.目前在电磁流量计中通常使用线性霍尔元件，在一定电压条件下，其输出电压正比于磁场强度的呈线性变化，但是当磁场强度超过某区间点时，其输出电压则始终保持不变，在线性霍尔元件的电路设计中，通常还需要增加分压电路和运算放大电路，电路结构较为复杂。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种基于电磁流量计的霍尔元件流量监测电路，使用单极性霍尔开关代替线性霍尔元件，电路结构设计更加精简。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案：一种基于电磁流量计的霍尔元件流量监测电路，包括电源模块、霍尔元件、滤波单元和储能单元；
6.所述电源模块包括供电电源和降压单元；
7.所述供电电源与降压单元电性连接，所述降压单元与霍尔元件电性连接，所述滤波单元和储能单元电性连接在霍尔元件与降压单元之间；
8.所述霍尔元件为单极性霍尔开关，单极性霍尔开关相对于线性霍尔元件，可以节省基准源、分压电路和运算放大电路，电路结构更加简洁；
9.所述降压单元为线性降压芯片，由于霍尔元件的电功率比较小，采用线性稳压ic相比于开关电源ic，不需要储能电感，电路结构精简。
10.优选的，所述供电电源与二极管d1的阳极连接，二极管d1的阴极连接线性降压芯片的输入端，二极管d1可以防止电源反接，也可以防止电容c1的电流回灌，所述线性降压芯片的输出端与单极性霍尔开关的电源输入端连接，所述线性降压芯片和单极性霍尔开关的接地端均接地；
11.所述单极性霍尔开关的信号输出端串联电阻r2后与三极管q1的基极连接，电阻r2为限流电阻，三极管q1为开关三极管，起信号放大作用，三极管q1的集电极与二极管d2的阳极连接，二极管d2的阴极为电路的信号输出端，在信号输出端设置二极管d2可防止电流倒灌，所述二极管d1的阴极与三极管q1的发射极连接，所述二极管d1的阴极与三极管q1的基极之间还串联有电阻r1，电阻r1为上拉电阻，在没有磁场时能有效钳位。
12.优选的，所述储能单元包括电容c1和电容c3，所述电容c1串联于线性降压芯片的
输入端和接地端之间，所述电容c3串联于线性降压芯片的输出端和接地端之间，电容c1和电容c3在电压瞬降时能及时进行能量补充，有效延时。
13.优选的，所述滤波单元包括电容c2和电容c4，所述电容c2串联于线性降压芯片的输入端和接地端之间，所述电容c4串联于线性降压芯片的输出端和接地端之间，电容c2和电容c4能有效滤除电源输入端和霍尔元件端的干扰信号。
14.优选的，所述供电电源为12v供电。
15.本实用新型的有益效果是：
16.1)采用单极性霍尔开关代替线性霍尔元件，可以节省基准源、分压电路和运算放大电路，使得电路结构更加精简。
17.2)采用线性稳压芯片，相对于采用开关电源芯片可以不需要使用储能电感，同时线性稳压芯片和电容c4配合保证霍尔元件的电源输入端产生的波纹较小。
附图说明
18.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
19.图1是本实用新型的电路示意图；
具体实施方式
20.实施例1
21.如图1所示，一种基于电磁流量计的霍尔元件流量监测电路，在本实施例1中，包括电源模块、霍尔元件、滤波单元和储能单元。
22.电源模块包括供电电源和降压单元，供电电源为12v供电。
23.供电电源与降压单元电性连接，降压单元与霍尔元件电性连接，滤波单元和储能单元电性连接在霍尔元件与降压单元之间。
24.霍尔元件选用单极性霍尔开关，单极性霍尔开关相对于线性霍尔元件，可以节省基准源、分压电路和运算放大电路，电路结构更加简洁。
25.降压单元选用线性降压芯片，由于霍尔元件的电功率比较小，采用线性稳压ic相比于开关电源ic，不需要储能电感，电路结构精简。
26.供电电源与二极管d1的阳极连接，二极管d1的阴极连接线性降压芯片的输入端，二极管d1可以防止电源反接，也可以防止电容c1的电流回灌，线性降压芯片的输出端与单极性霍尔开关的电源输入端连接，线性降压芯片和单极性霍尔开关的接地端均接地。
27.单极性霍尔开关的信号输出端串联电阻r2后与三极管q1的基极连接，电阻r2为限流电阻，三极管q1为开关三极管，起信号放大作用，三极管q1的集电极与二极管d2的阳极连接，二极管d2的阴极为电路的信号输出端，在信号输出端设置二极管d2可防止电流倒灌，二极管d1的阴极与三极管q1的发射极连接，二极管d1的阴极与三极管q1的基极之间还串联有电阻r1，电阻r1为上拉电阻，在没有磁场时能有效钳位。
28.实施例2
29.在实施例1的基础上，如图1所示的一种基于电磁流量计的霍尔元件流量监测电路，在本实施例2中，储能单元包括电容c1和电容c3，电容c1串联于线性降压芯片的输入端
和接地端之间，电容c3串联于线性降压芯片的输出端和接地端之间，电容c1和电容c3在电压瞬降时能及时进行能量补充，有效延时。
30.滤波单元包括电容c2和电容c4，电容c2串联于线性降压芯片的输入端和接地端之间，电容c4串联于线性降压芯片的输出端和接地端之间，电容c2和电容c4能有效滤除电源输入端和霍尔元件端的干扰信号。
31.本实施例2的其他结构与实施例1相同。
32.本实用新型的工作原理是：单极性霍尔开关检测磁场强度变化，根据检测到的磁场变化产生高低脉冲信号，脉冲信号经过滤波放大整形为方波信号输出，通过其输出的方波信号可得到相对应的脉冲频率，通过监测其脉冲频率则间接监测了水流量的大小。
33.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于电磁流量计的霍尔元件流量监测电路，包括电源模块、霍尔元件、滤波单元和储能单元，其特征在于：所述电源模块包括供电电源和降压单元；所述供电电源与降压单元电性连接，所述降压单元与霍尔元件电性连接，所述滤波单元和储能单元电性连接在霍尔元件与降压单元之间；所述霍尔元件为单极性霍尔开关；所述降压单元为线性降压芯片。2.根据权利要求1所述的一种基于电磁流量计的霍尔元件流量监测电路，其特征在于：所述供电电源与二极管d1的阳极连接，二极管d1的阴极连接线性降压芯片的输入端，所述线性降压芯片的输出端与单极性霍尔开关的电源输入端连接，所述线性降压芯片和单极性霍尔开关的接地端均接地；所述单极性霍尔开关的信号输出端串联电阻r2后与三极管q1的基极连接，三极管q1的集电极与二极管d2的阳极连接，二极管d2的阴极为电路的信号输出端，所述二极管d1的阴极与三极管q1的发射极连接，所述二极管d1的阴极与三极管q1的基极之间还串联有电阻r1。3.根据权利要求1所述的一种基于电磁流量计的霍尔元件流量监测电路，其特征在于：所述储能单元包括电容c1和电容c3，所述电容c1串联于线性降压芯片的输入端和接地端之间，所述电容c3串联于线性降压芯片的输出端和接地端之间。4.根据权利要求1所述的一种基于电磁流量计的霍尔元件流量监测电路，其特征在于：所述滤波单元包括电容c2和电容c4，所述电容c2串联于线性降压芯片的输入端和接地端之间，所述电容c4串联于线性降压芯片的输出端和接地端之间。5.根据权利要求1所述的一种基于电磁流量计的霍尔元件流量监测电路，其特征在于：所述供电电源为12v供电。

技术总结
本实用新型涉及一种流量监测电路，具体涉及一种基于电磁流量计的霍尔元件流量监测电路，包括电源模块、霍尔元件、滤波单元和储能单元，所述电源模块包括供电电源和降压单元，所述供电电源与降压单元电性连接，所述降压单元与霍尔元件电性连接，所述滤波单元和储能单元电性连接在霍尔元件与降压单元之间，所述霍尔元件选用单极性霍尔开关，所述降压单元选用线性降压芯片，本实用新型采用单极性霍尔开关代替线性霍尔元件，可以节省基准源、分压电路和运算放大电路，使得电路结构更加精简。使得电路结构更加精简。使得电路结构更加精简。


技术研发人员：王光光 辛小赐
受保护的技术使用者：无锡暖芯半导体科技有限公司
技术研发日：2022.10.31
技术公布日：2023/3/23