一种超声波燃气表的抗干扰系统

技术领域

本发明涉及超声波燃气表技术领域，更具体地说，它涉及一种超声波燃气表的抗干扰系统。

背景技术

超声波燃气表采用时差法原理来测量燃气流速，通过测量超声波信号在流体中顺流和逆流传播时速度之差来反映流体的流速。因时差法声速随流体温度变化带来的误差较小，准确度较高，目前应用较广泛。超声波燃气表由于其全电子结构特点，无机械传动部分，运行无机械噪音，不受机械磨损及故障影响，长期使用计量精度不劣化，耐久性好，使用寿命更长；无磁感元件，计量不易受磁场影响，与以往的膜式燃气表表相比在体积、精度、重复性以及寿命、维护上、智能化扩展方面都有着无可比拟的优势。

超声波燃气表内置超声波传感器，超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波传感器利用声波介质对被检测物进行非接触式无磨损的检测。其中超声波是振动频率高于20KHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。因此超声波传感器对透明或有色物体，金属或非金属物体，固体、液体、粉状物质均能检测尤其是在阳光不透明的固体中。其检测性能几乎不受任何环境条件的影响，包括烟尘环境和雨天。

但是，超声波燃气表在使用时，仍然会存在影响其测量精度的情况。例如，当外界中低频信号进入超声波燃气表壳体内之后，超声波燃气表自身的计量受到干扰，这样就会导致超声波燃气表的计量精度受到影响，从而影响其正产工作。

基于上述问题，本发明提出一种能够检测出超声波燃气表内是否有干扰信号的超声波燃气表抗干扰系统。

发明内容

针对实际运用中这一问题，本发明目的在于提出一种超声波燃气表的抗干扰系统，具体方案如下：

一种超声波燃气表的抗干扰系统，所述抗干扰系统包括天线与电路板，电路板上设有检测芯片，所述检测芯片引脚连接有检测电路、仿真烧录接口模块、电源模块、预留串口模块、检测信号源模块以及红绿指示灯模块，其中，

所述天线用于接收信号，由所述检测电路用于对接收到的中低频信号作滤波处理并识别输出频率，所述检测电路上连接有比较器，所述比较器用于将输出频率与标准值作比较，并以脉冲的形式输出，所述检测芯片用于检测频率范围是否处于预设值中，以判断是否存在干扰信号。

进一步的，所述控制芯片的第十三引脚连接检测电路，所述第十三引脚通过第四电阻连接三极管，第一三极管一端通过第二电阻、第三电阻连接第一铁氧体磁珠，第一铁氧体磁珠一端接地，另一端连接有第一电容，所述第一电容一端接地，第一三级管另一端连接有接地线，第一三极管上还短接有第二三级管；

所述第二三级管的另一端连接有第六电阻、第七电阻，且串联有第四电容并接地，所述第六电阻上短接有第一芯片，所述第一芯片一引脚接地，第一芯片一引脚连接有第二十六电阻，所述第二十六电阻通过第二十五电阻连接第三十七电容、第三十一电容，所述第三十一电容接地，所述第三十七电容短接有第二十九电阻与第七芯片，所述第七芯片一引脚连接有第二十五电容与第三十六电容，且第二十五电容与第三十六电容相互短接，所述第七芯片的一引脚连接第二十八电阻、第三十五电容并接地，所述第七芯片的一引脚连接有第三十电容和第二十四电阻，所述第三十电容连接第一电容器，并短接有第十二电阻和第二电容器，所述第二十四电阻连接有第三十二电容，所述第三十二电容短接第二十二电阻并接地，所述第二十二电阻连接有第二十电阻。

进一步的，所述仿真烧录接口模块包括第三插接头、第五电阻与第十一电阻，所述检测芯片上第四引脚连接第十一电阻和第三插接头上第四串口，所述检测芯片上第五引脚连接第五电阻和第五串口，且第五电阻短接第十一电阻，所述第三插接头上第一串口连接有电源线，所述第三插接头上第三串口连接有接地线。

进一步的，所述预留串口模块包括第六插接件，所述检测芯片上预留输出串口连接第六插接件上第二串口，所述检测芯片上预留输入串口连接第六插接件上第三串口，所述第六插接件上第一串口连接有电源线，第四串口连接有接地线。

进一步的，所述红绿指示灯模块包括红色指示灯、绿色指示灯以及第一电阻，所述检测芯片上第六引脚连接红色指示灯，第七引脚连接绿色指示灯，所述红色指示灯与绿色指示灯通过第一电阻连接有电源线。

进一步的，所述检测芯片上第八引脚通过第九电阻连接有电源模块。

进一步的，所述检测芯片上第十二引脚连接检测信号源。

进一步的，所述检测芯片上第二十六引脚连接有第十五电容，第二十七引脚连接有第十四电容，第二十八引脚连接有第十电容，所述第十五电容、第十四电容与第十电容相互短接，并连接有电源线和接地线。

进一步的，所述检测芯片上第二十四引脚和第二十五引脚短接有晶振，所述晶振连接有第七电容与第八电容，并连接有接地线。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明中，通过在超声波燃气表上设置检测芯片，由超声波燃气表上的天线接收外界信号源，信号传递输入至检测芯片，检测芯片将信号传递检测电路上，检测电路将干扰信号作放大处理，检测电路识别并输出该信号频率，由比较器该信号频率与标准频率作比较，以脉冲形式输出至检测芯片，检测芯片检测频率范围，若该信号频率在频率范围内，则判断存在干扰信号，超声波燃气表处于非正常状态下，若该信号频率不在频率范围内，则判断不存在干扰信号，超声波燃气表处于正常状态下，由此可以很方便的帮助工作人员判断出超声波燃气表是否处于正常计量状态下，有助于工作人员的检修，保证超声波燃气表的测量精度。

附图说明

图1为本发明中检测芯片的整体示意图；

图2为本发明中检测电路的电路图；

图3为本发明中仿真烧录接口模块的电路示意图；

图4为本发明中预留串口模块的电路示意图；

图5为本发明中红绿指示灯模块的电路示意图；

图6为本发明中电源模块的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在超声波燃气表的工作过程中，基于超声波的工作原理，中低频信号等干扰源信号的输入会对超声波燃气表的正常工作造成影响，因此为了保证超声波燃气表的计量准确性，需要对该干扰信号进行检测，以判断超声波燃气表是否处于正常计量工作状态内。本申请给出这样一个抗干扰系统：

如图1所示，一种超声波燃气表的抗干扰系统，抗干扰系统包括天线与电路板，电路板上设有检测芯片，检测芯片引脚连接有检测电路、仿真烧录接口模块、电源模块、预留串口模块、检测信号源模块以及红绿指示灯模块。

天线用于接收信号，由检测电路用于对接收到的中低频信号作滤波处理并识别输出频率，检测电路上连接有比较器，比较器用于将输出频率与标准值作比较，并以脉冲的形式输出，检测芯片用于检测频率范围是否处于预设值中，以判断是否存在干扰信号。

当判断出是否存在干扰信号之后，检测芯片将检测结果输送至红绿指示灯模块，由红绿指示灯模块提醒工作人员。

具体地，检测芯片上第十二引脚连接检测信号源。检测信号源包括外界输入的中低频等干扰信号，由此输入检测芯片，进行检测。

如图2所示，控制芯片的第十三引脚连接检测电路，第十三引脚通过第四电阻连接三极管，第一三极管一端通过第二电阻、第三电阻连接第一铁氧体磁珠，第一铁氧体磁珠一端接地，另一端连接有第一电容，第一电容一端接地，第一三级管另一端连接有接地线，第一三极管上还短接有第二三级管；

第二三级管的另一端连接有第六电阻、第七电阻，且串联有第四电容并接地，第六电阻上短接有第一芯片，第一芯片一引脚接地，第一芯片一引脚连接有第二十六电阻，第二十六电阻通过第二十五电阻连接第三十七电容、第三十一电容，第三十一电容接地，第三十七电容短接有第二十九电阻与第七芯片，第七芯片一引脚连接有第二十五电容与第三十六电容，且第二十五电容与第三十六电容相互短接，第七芯片的一引脚连接第二十八电阻、第三十五电容并接地，第七芯片的一引脚连接有第三十电容和第二十四电阻，第三十电容连接第一电容器，并短接有第十二电阻和第二电容器，第二十四电阻连接有第三十二电容，第三十二电容短接第二十二电阻并接地，第二十二电阻连接有第二十电阻。

检测电路主要做滤波处理，即滤除掉小信号。检测电路将接收到的中低频等干扰信号作放大处理，并输出放大后的信号频率，将其由比较器与标准值进行比较，同时滤除掉低频信号，排除小信号的干扰。

此外，如图3所示，仿真烧录接口模块包括第三插接头、第五电阻与第十一电阻，检测芯片上第四引脚连接第十一电阻和第三插接头上第四串口，检测芯片上第五引脚连接第五电阻和第五串口，且第五电阻短接第十一电阻，第三插接头上第一串口连接有电源线，第三插接头上第三串口连接有接地线。

如图4所示，预留串口模块包括第六插接件，检测芯片上预留输出串口连接第六插接件上第二串口，检测芯片上预留输入串口连接第六插接件上第三串口，第六插接件上第一串口连接有电源线，第四串口连接有接地线。

如图5所示，红绿指示灯模块包括红色指示灯、绿色指示灯以及第一电阻，检测芯片上第六引脚连接红色指示灯，第七引脚连接绿色指示灯，红色指示灯与绿色指示灯通过第一电阻连接有电源线。具体地，当检测芯片检测到有干扰信号时，将该检测信号传递至红绿指示灯模块，红色指示灯亮，当检测芯片未检测到有干扰信号时，绿色指示灯亮，说明超声波燃气表处于正产计量工作状态。

检测芯片上第八引脚通过第九电阻连接有电源模块。电源模块具体的电路示意图如图6所示。电源模块用于供电

再有，如图1所示，检测芯片上第二十六引脚连接有第十五电容，第二十七引脚连接有第十四电容，第二十八引脚连接有第十电容，第十五电容、第十四电容与第十电容相互短接，并连接有电源线和接地线。电容可起到储能的作用。

检测芯片上第二十四引脚和第二十五引脚短接有晶振，晶振连接有第七电容与第八电容，并连接有接地线。晶振具有很好的频率稳定性和抗外界干扰的能力。

本发明的具体实施原理为：工作时，由天线接收到外界的干扰信号，并输入至检测芯片，检测芯片将信号传递至检测电路上，检测电路将干扰信号中的中频信号作放大处理，并同时滤除掉低频信号，以排除小信号的干扰，放大处理后的信号，接着由检测电路识别并输出该信号频率，由比较器该信号频率与标准频率作比较，以脉冲形式输出至检测芯片，检测芯片检测频率范围，若该信号频率在频率范围内，则判断存在干扰信号，超声波燃气表处于非正常状态下，若该信号频率不在频率范围内，则判断不存在干扰信号，超声波燃气表处于正常状态下，由此可以很方便帮助工作人员判断出超声波燃气表是否处于正常计量状态下，有助于工作人员的检修，保证超声波燃气表的测量精度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。