LCIC芯片在叶轮式流量仪表中应用介绍.docVIP

微功耗LC9723_IC芯片 在叶轮式流量仪表中的应用 （2009.09） 山东力创科技有限公司 济南赢芯集成电路有限公司 目 录 1 芯片概述 1.1 技术状况与技术领域 1.2 应用设计框图 1.3 基本工作原理 1.4 技术指标 2 应用实例 2.1 LC9723-IC芯片在热量表上的应用 2.1.1 热量表基本原理简述 2.1.2 目前热量表在应用中存在的问题分析 2.1.3 应用LC9723-IC芯片解决上述问题是目前最好方法 2.1.4 对热量表的升级 2.2 LC9723-IC芯片在其他仪表上的应用简介 2.2.1 LC9723-IC芯片在电子水表上的应用 2.2.2 LC9723-IC芯片在燃气表上的应用 2.2.3 LC9723-IC芯片在转速表上的应用 3 编程要点 3.1 接口时序 3.1.1 指令接收及发送数据时序 3.1.2 异常指令处理 3.1.3 指令/数据传输时序 3.2 指令和数据 3.2.1指令构成 3.2.2 数据构成 3.2.3 COPY指令 3.2.4 READ指令 3.3 操作 3.3.1 操作步骤 实时计数结果读取 READ指令异常处理 COPY指令异常处理 3.3.2 操作实例 初始化 发送指令 接收数据 关闭电路 微功耗LC9723_IC芯片在叶轮式流量仪表中的应用 摘要： 目前在工业用和民用的供水、供气、供暖计量应用中，如电子类水表、热量表、燃气表等都应用大量的叶轮式流量计。由于这些流量计的工作原理相同，都是由液体和气体的流动推动叶轮旋转，理论上叶轮的转动速度与流速成正比关系，通过测量叶轮的转速来计算流量。但由于结构的制造工艺不一致和运动件旋转摩擦等不确定因素的存在，使叶轮的转速在某些流量范围内与流速的关系存在误差，将叶轮的转速（通过测量）与实际各种不同流量之间的关系画成曲线就是流量误差关系曲线。为了在实际应用中更好的使流量误差曲线平直以减少误差，就要用可行的方法根据曲线的特性对该曲线通过电子的方法进行校正，通过此方法在某种程度上可拓宽其量程比。这就大大降低了通过改进机械结构来修正流量曲线在效果和范围上的难度。本文针对上述问题介绍微功耗LC9723-IC芯片在叶轮式流量计中的应用。 1 芯片概述 1.1 技术状况与技术领域 LC9723-IC芯片是以发明专利“幅度频率变化差异比较式采样器”（专利号20081038789.1）为基础设计的高性能传感器芯片。采用本芯片构成的非接触式采样的传感器具有如下特点：A，采样器频率为超声波段，具有良好的穿透性，功耗极低，工作电流小于7μA，适用于要求微功耗的流量计；B，受环境温度影响小，适用温度范围宽，抗干扰性能优良，适合环境条件差的场合；C，具有存储功能，自带数字通信接口与通信协议，应用方便，误码率低，可以与高、中、低各种档次的MCU、通用PC计算机实现通信，并且具有优良传输能力，智能化程度高。 应用LC9723-IC芯片构成微功耗流量传感器，可以直接应用在热量表、智能水表、燃气表、燃料加油机、测速仪等多种智能仪表中，具有广阔的应用前景。 1.2 应用设计框图 1.3 基本工作原理 LC9723-IC芯片分为模拟、数字两个部分。 模拟部分：LC9723-IC芯片是应用幅度频率变化差异比较式采样器工作原理以集成电路方式加以实现。振荡器连接具有聚焦性能的线圈（片外器件），并由此线圈发射电磁波；被测物（金属片）进入探测有效区域时，产生回波，被线圈接收，当被测物（金属片）离开有效探测区域时，恢复初始状态，此变化定义为系统内部特征量的变化，产生有效信号。当被测物体振动或者按轴向窜动时，幅度的变化速度比正常情况下要大得多，发生时间极短，基本上来不及引起频率瞬间的变化，造成转换电压的变化，或者变化极小，或者相互抵消，对于幅度突变而引起的误码具有良好的抑制作用，从而降低误码发生的几率。当系统受到来自外部的强静磁或强电磁场的干扰时，采样电磁波的幅度与频率转电压值产生同向而且同步的变化，此变化定义为系统外部特征量的变化；不能满足产生有效信号的条件，因此具有高性能的抗干扰能力。有效信号被比较器检出，由触发器通过驱动电路处理并输出，同时通过刷新电路对基准进行刷新，精确的反映不同时刻的瞬时值；本芯片有时间控制、确定的阈值设计，各功能块之间电位定义严格，以实现芯片的高性能指标。 采样部分有potential_pulse_out；fixed_pulse_out ；delay_pulse_out三种信号输出，均产生计数信号。其中potential_pulse_out电平脉冲，用以产生中断，唤醒休眠状态的计算机；fixed_pulse_out 正脉宽20μs， delay_pulse_out比fixed_pulse_out延迟20μs用以识别正反转。