1.一种高精度双向计量电子水表,包括水表壳、水表芯和控制电路,其特征在于:
所述水表芯和所述控制电路设置在所述水表壳内;
所述水表芯包括:叶轮,叶轮轴,固定架,所述叶轮设置在所述叶轮轴的一端,所述固定架设置在所述叶轮轴的另一端,所述固定架与所述叶轮在所述叶轮轴上平行设置,所述叶轮上还设置有强磁,所述强磁设置在所述叶轮的中部;
所述控制电路包括:锂电池,感应线圈,第一霍尔传感器,第二霍尔传感器,显示屏,主控芯片,存储单元,电磁阻尼控制电路和无线充电管理电路;
所述锂电池、所述第一霍尔传感器、所述第二霍尔传感器、所述显示屏、所述存储单元、所述电磁阻尼控制电路和所述无线充电管理电路均与所述主控芯片连接;
所述感应线圈分别与所述电磁阻尼控制电路和所述无线充电管理电路连接;
所述锂电池又与所述无线充电管理电路连接;
所述感应线圈、所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器均设置在固定架上,所述感应线圈、所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器的位置均与所述强磁在所述叶轮上的位置对应,且所述强磁能够切割所述感应线圈;所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器均采用双极性霍尔传感器;
为了防止强磁对外界的干扰以及外界对内部电磁感应的干扰,在所述固定架上设置有第一屏蔽罩和第二屏蔽罩,第一屏蔽罩由铁皮制成,第二屏蔽罩由铝或铜箔制成,且第一屏蔽罩和第二屏蔽罩与高精度双向计量水表内部接地;所述控制电路设置在所述第一屏蔽罩和所述第二屏蔽罩内;
将水表接通自来水水管,开动阀门,水流带动水表芯中的叶轮转动,叶轮上的强磁也随着叶轮转动,对感应线圈进行磁场切割,感应线圈即产生感应电压,感应电压通过无线充电管理电路对锂电池进行充电;在叶轮转动的同时,第一霍尔传感器和第二霍尔传感器,对叶轮的转动方向以及转动速度进行识别,并通过磁耦合方式将叶轮的转动信息传递给主控芯片,并通过算法将霍尔脉冲数转换成流速信息,进而换算成流量信息;第一屏蔽罩用于防止外界永磁铁对感应线圈和强磁的磁性干扰;第二屏蔽罩用于防止外界的高频交变磁场的干扰;鉴于感应线圈和强磁会产生感应电动势,在水管小流速的情况下,感应线圈感应的电压较低,如果此时通过无线充电管理电路对锂电池进行充电,则因为电磁阻尼现象,叶轮也会受到反作用力,此时阻力会阻碍小流量的测量,这时通过电磁阻尼控制电路控制避免了电磁阻尼作用的产生;在水管大流速的情况下,通过电磁阻尼控制电路控制合适的电磁阻尼效果,使强磁和感应线圈保持合理的动态变化范围,使叶轮悬浮在叶轮轴中间转动达到动平衡,同时提高了大流速下水表的抗过载能力,减少了机械磨损。
2.根据权利要求1所述的一种高精度双向计量电子水表,其特征在于,所述叶轮为6片,所述强磁为6个,6个所述强磁在所述叶轮同一方向上呈N极和S极交替设置。
3.根据权利要求1所述的一种高精度双向计量电子水表,其特征在于,所述锂电池和所述主控芯片之间还连接有电源管理电路。
4.根据权利要求1所述的一种高精度双向计量电子水表,其特征在于,所述主控芯片还连接有温度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种高精度双向计量电子水表,其特征在于,所述主控芯片还连接有阀体控制电路。
6.根据权利要求1所述的一种高精度双向计量电子水表,其特征在于,所述主控芯片还连接有无线通讯电路和红外通讯电路。