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IC卡水表的工作过程

发布时间:[2020-12-2 8:43:44]    浏览量:79次

 IC卡水表的工作过程如下:将含有金额信息的IC卡片插入水表中的IC卡读写器,经微机模块识别并下载有效信息后,阀门开启,用户可以正常用水。流量传感器采进来的信号以脉冲形式触发单片机的外部中断INT0, “激活”单片机,并转换成所需的电子信号供给微机模块进行计量,并在LCD显示模块上显示。当用户的用水金额下降到一定数值时,单片机触发报警模块,提示用户应该去持卡交费购水。当存储在读/写器EEPR0M 中的水量(金额)用完时,单片机触发中断,关闭电磁阀。用户只有重新购水,才能使电磁阀打开。在正常情况下电磁阀处于接通状态。只有当特殊事件发生时, 电磁阀才从接通状态变为关闭状态,其通断条件如图3所示。

  4 智能IC卡水表流量的计量特性和软件设计

  (1)水表的计量特性

  水表是一种积算流过管道内水的体积的仪表,它直接安装在标准口径管道上,借助于水流动能进行]二作。水表与涡轮流量计同属速度式叶轮仪表,利用置于流体中的叶轮的旋转角速度与流体流速成正比的关系,通过测量叶轮的总转数来反映流体总水量的大小。IC卡水表采用感应式涡轮流量计,它的变送器部分是将嵌有永磁材料的涡轮测量头插入被测管道的特定位置,当涡轮在水流作用下旋转时,磁场交替接近或远离安装在表壳上的霍尔传感器,产生周期性的电脉冲信号,通过单片机对此电脉冲信号采集计数,再经一定的数据处理,实现水量的累积计量。由于流量采样直接取自机械计数器,所以IC卡水表的计量准确度实际上由冷水水表决定。

  水表在无阻力条件下,涡轮的旋转角速度W与流量Q成线性关系:

  式中:R涡轮叶片平均半径;A管道流通面积;θ涡轮叶片与轴线夹角;q始动流量,通过标定获得。

  只要检测出涡轮的旋转角速度W就可得到流量Q值;对流量Q进行累积,就可得到总水量。涡轮的转数是通过霍尔元件输出的电脉冲数确定的,假设涡轮的转数为N,则:

  £是无阻力矩的情况下得到的理论仪表系数。在理想状态下,对于一个特定的涡轮,£是一个常数,转数N不随流量Q的变化而变化。但是,智能IC卡水表在利用霍尔传感器将转数变换成电脉冲时,传感器的输出转数N与实际的流量Q之间并不能保持简单的线性关系,即涡轮每转过一转,流过的水量并不是完全相同的,而是与流速有一定的关系,这是由于涡轮本身的转动惯量和具体结构上的差异以及磨损、泄漏等因素造成的。