水、电、气三表远传电路及接口技术

水、电、气三表远传电路及接口技术 ------山东潍微科技股份有限公司潘柯摘要：三表远抄系统中的关键环节是现场传感器和接口电路，总结和探索一种可靠实用的传感和接口方式是本文的主要内容

关键词：三表远传接口电路

住宅社区的智能化、网络化已成为住宅建设的发展方向，其中作为子系统的三表远抄又被提到了较为突出的地位，并率先得到了发展。在这个发展过程中，由于人们过度重视微机系统的先进性，忽视了传感器及其接口电路的可靠性，导致许多系统虽微机系统运行正常，却失去了准确采集数据的作用。本文作者认真研究了许多三表系统的应用现场，包括一些失败现场，从中总结出多种传感器及其接口电路，在此介绍给大家，希望作为参考。

一、水、电、气远传三表的传感类型

将水、电、气的物理量转换成电信号，是一个关键而复杂的过程，实践证明，在三表远抄整个系统中，它不像微机系统那样只决定了系统的档次和水平，而是决定着整个系统的成败，有经验的技术人员对此深信不疑。因此，有必要专门对远传三表进行分析研究，以取得更好的应用效果。

目前，远传三表基本上是在原有机械基表上加装传感电路形成的。这一思路看起来似乎是在“凑合”，但实际上是一种非常科学的设计思路。

1.这三种基表在整个国际应用历程已达到了非常成熟的程度，精密、可靠，无与伦比。

2.能够方便地在不影响基表性能的情况下加装远传电路。

3.加装远传电路后即具备了机械与远传两套显示，且显示具备一致性的条件（这点非常重要）。

下面对几种远传电路进行阐述：

1.光电转换型

这种传感形式一般是在基表的旋转部件上加装一面反射镜面，在与反射镜面相对应的部位固定安装一只光电传感器，当旋转部件上镜面转至传感器位置时，传感器就产生光感应，发出一次脉冲信号。

这种传感形式有三个缺点：1.传感器本身要耗电，不利于后备电池的微耗供电。反射面污染褪色后反射失灵。3在反射面的边缘上颤动产生误信号。4.至少4条引线。如果没有好的方法同时全部解决以上四个问题，此类方式希望坚决不要再用。

2.霍尔传感器

在基表旋转部件上加装感应磁钢，在与感应磁钢相对应的位置上固定安装一只霍尔元件。

与光电传感式相比，这种方式不会因污染而失灵，但却多了一个缺点：人为强磁干扰不发信号。其余几条缺点仍然存在，因此，这种传感器将逐步不再使用。

3.干簧管传感型

是目前应用最多的一种形式，其最大优点在于无需耗电。但仍存在感应点颤动误发信号和外磁人为干扰问题，外加一只防磁报警干簧管也解决不了不发信号的问题，而且常常引发“是系统不可靠误报警呢，还是磁干扰偷水”的纠纷。

这种传感器虽在目前应用最多，但从现场使用情况看，也是出问题最多的。

4.自保持开关型

具有A.B两个感应头，若A感应头使开关打开了，开关就一直打开着。直到B头转来后开关才闭合，再到A头转来再打开，依次周而复始。

这种形式成功克服了颤动、磁干扰、耗电、引线多的所有缺点，仅用两条线就可实现信号开、信号关、断线、短路四种状态的检测，是目前最为理想的远传传感方式。

二、水电气远传三表的接口技术

目前，抄表系统中采集单元的接口有三种：模拟量采集、开关量采集、脉冲量采集。

1.模拟量采集电路

这种采集技术如图所示，具有如下优点：

1）只用两条引线即可实现信号开、信号关、断线、短线四种状态的检测，满足了全部功能。

2）多只基表只占用一个采集通道。

3）接口的电磁兼容性能有大幅度的提高。

4）同时可以判定电源和后备电池的状况。

这种电路的缺点是数据处理分析上要稍复杂一些，并且只适合本身具有防磁功能的远传水表、气表。对于不具备防磁功能的传感电路（如图A、图B），需增加防磁干簧管

产生磁干扰报警，这样，数据的处理分析还要复杂些，且图B的电路无法区分短路还是有磁干扰两种情况。

模拟量采集电路

2.开关量的采集电路

开关量的采集接口电路主要有如下几种：（图A 、B ）

图（A ）、（B ）中为R 的100欧左右的限流电路

（A ）

三、两种值得借鉴的传感采集电路

以上列举了目前多种传感采集电路的实例，由于“政出多门”，现场已装上的远传三表与即将装备的微机采集系统难以匹配，导致许多现场已装好的三表又拆了下来，给整个工程带来许多麻烦。另外，这么多类别的电路，不仅迫使系统技术人员为能匹配朝令夕改，也让用户眼花缭乱，无法考察确定。

本文作者在总结了许多电路的前提下，提出两种值得借鉴，也是目前用的最多的传感采集电路，希望能够有所帮助。

第一种就是我们前面提到的模拟量采集电路，如前所述，这种电路的优点是显而易见的，其中的传感电路也是目前应用较为广泛的电路。

第二种就是前面所述开关量采集电路中的（A），当K断开时，信号为Vc，当K闭合时，信号为0。平时报警信号为0,当引线被剪断时为Vc。电路中的R为100Ω左右的限

流电阻，R1、R2为10K—100K的上拉电阻。