對(duì)于水務(wù)公司來(lái)講,多年來(lái)一直面臨著技術(shù)與信息不對(duì)稱,沒有辦法正確判斷水表質(zhì)量;標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,水表不能互換;沒有專業(yè)知識(shí)和技術(shù)能力,不能保障水表長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的三大問題。
而無(wú)磁水表不同于卡表管理失控、分線制水表后期維護(hù)失控、光電直讀水表使用時(shí)間越長(zhǎng)越感到產(chǎn)品失控的缺點(diǎn),因?yàn)殡娮觽鬏攩卧推胀C(jī)械水表相互獨(dú)立更換的優(yōu)勢(shì),針對(duì)水務(wù)公司面臨的這三大問題,在市場(chǎng)上得到一定的肯定和青睞。
就電子傳輸單元來(lái)說,無(wú)磁水表可配備靈活多變的傳輸方式,Mbus有線、LoRa無(wú)線、NB-IoT可以任意組合隨時(shí)升級(jí)。其中,NB-IoT的應(yīng)用最為迅猛,一方面源于國(guó)家政策的大力支持,NB-IoT網(wǎng)絡(luò)部署2020年底將實(shí)現(xiàn)縣級(jí)以上城市主城區(qū)的普遍覆蓋,重點(diǎn)區(qū)域深度覆蓋;另一方面,遠(yuǎn)程抄表作為水務(wù)公司的基礎(chǔ)業(yè)務(wù),水表企業(yè)為迎合市場(chǎng)發(fā)展,紛紛加大NB-IoT表的研發(fā)力度,水行業(yè)成為NB-IoT垂直應(yīng)用領(lǐng)域規(guī)模增速最快的市場(chǎng)之一。
就水表的機(jī)械讀數(shù)轉(zhuǎn)換為電子讀數(shù)的機(jī)電轉(zhuǎn)換中,無(wú)磁計(jì)量傳感器在無(wú)線智能水表上得以廣泛使用。隨著NB-IoT無(wú)線傳輸模組在無(wú)線智能水表上的大量使用, 無(wú)線射頻信號(hào)干擾水表計(jì)量傳感器,導(dǎo)致機(jī)電不一致的問題就日漸突出。
傳統(tǒng)解決方案并不能完全解決
無(wú)磁計(jì)量傳感器被干擾的問題!
深耕行業(yè)16載,7代產(chǎn)品迭代開發(fā),
桑銳電子找到一個(gè)新方法,
有效解決NB無(wú)磁智能水表機(jī)電不一致!
無(wú)磁計(jì)量傳感器主要分為二種。一種是LC振蕩式傳感器,另一種是電渦流式計(jì)量傳感器。行業(yè)中被水表廠家應(yīng)用較多的是電渦流計(jì)量傳感器傳感器,下面就以此為例子進(jìn)行分析。
傳統(tǒng)解決方案是減小無(wú)磁計(jì)量傳感器脈沖線的輸出阻抗, 采用更低的系統(tǒng)工作電壓和盡量短的脈沖傳輸線的辦法, 來(lái)減小信號(hào)線接收NB射頻信號(hào)的目的,從而達(dá)到降低無(wú)磁計(jì)量傳感器被無(wú)線射頻信號(hào)干擾的概率。這樣做一方面降低了電源使用效率帶來(lái)了系統(tǒng)功耗的上升, 從而降低了無(wú)線智能表的電池使用壽命,帶來(lái)整表成本的增加。另一方面只能從一定程度上降低無(wú)磁計(jì)量傳感器接收干擾信號(hào)的強(qiáng)度,并不能完全解決無(wú)磁計(jì)量傳感器被干擾的問題。
桑銳電子提出了一種能夠完全解決無(wú)磁計(jì)量傳感器被NB射頻信號(hào)干擾的方法,從而完美的解決了NB無(wú)磁智能水表機(jī)電不一致的問題。跟著小編看看其中的電路原理解析吧!
系統(tǒng)說明
圖1:NB無(wú)磁水表架構(gòu)圖
系統(tǒng)工作原理
如圖1所示,NB無(wú)磁水表通常用2個(gè)電源線和2根信號(hào)線把無(wú)磁計(jì)量傳感器和NB傳輸模組連接在一起。其中電源線是無(wú)磁計(jì)量傳感器的電源供電線,信號(hào)線是無(wú)磁表頭轉(zhuǎn)換后的正反轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)線,未采用本發(fā)明方法處理的無(wú)磁計(jì)量傳感器脈沖線和電源線上耦合的異常波形圖如圖2和圖3:
圖2 未采用本發(fā)明方法處理的無(wú)磁計(jì)量傳感器脈沖線和電源線上耦合的異常波形圖
圖3 未采用本發(fā)明方法處理的無(wú)磁計(jì)量傳感器脈沖線和電源線上耦合的異常波形圖
如圖2和圖3所示:從示波器測(cè)量的波形看,當(dāng)NB模組發(fā)射信號(hào)時(shí),耦合到脈沖信號(hào)線上的NB差模信號(hào)導(dǎo)致無(wú)磁計(jì)量脈沖輸出線上出現(xiàn)了異常脈沖,此異常脈沖反射到無(wú)磁計(jì)量傳感器的計(jì)量芯片上,從而干擾了正常的無(wú)磁計(jì)量工作,導(dǎo)致無(wú)磁計(jì)量模組采集的正常脈沖數(shù)據(jù)丟失,進(jìn)而導(dǎo)致NB無(wú)磁智能水表的機(jī)械讀數(shù)大于電子讀數(shù),電子模塊出現(xiàn)少計(jì)量的情況。
針對(duì)上述問題,桑銳電子設(shè)計(jì)了一種由四芯雙絞屏蔽線和消震電容構(gòu)成的射頻差模信號(hào)吸收電路,來(lái)解決無(wú)磁計(jì)量傳感器上出現(xiàn)的差模NB射頻信號(hào)。
原理如下:
NB模組和無(wú)磁計(jì)量傳感器之間的傳輸線采用四芯雙絞屏蔽線,VDD電源正極和正轉(zhuǎn)脈沖線雙絞,GND電源地線和負(fù)脈沖雙絞,線纜的外層為金屬屏蔽層連接無(wú)磁計(jì)量傳感器的GND。
分布在VDD和正脈沖雙絞線上的寄生電容,根據(jù)電容阻斷直流通交流的特性把正脈沖線上感應(yīng)的差模有害NB射頻信號(hào)耦合到VDD電源線上,而電容具備信號(hào)的反向作用,把正脈沖線上的有害脈沖轉(zhuǎn)變成反向脈沖,并通過消震電容1和濾波電容2與地線上波形相同的正脈沖相互抵消,達(dá)到消除異常脈沖的目的。
分布在GND和負(fù)脈沖雙絞線上的寄生電容,根據(jù)電容阻斷直流通交流的特性把正脈沖線上感應(yīng)的差模有害NB射頻信號(hào)耦合到GND,達(dá)到消除異常脈沖的目的。