智能水表是一种利用现代微电子技术、数字智能水表现代传感技术、数字智能水表技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表。
电磁测量用的数字智能水表典型结构如下图所示,它包括测量线路、模数转换器(A/D)和数字显示器几个部分。
智能水表的检验是按各生产企业的技术条件和GB/T778进行的,测量线路的任务是将被测模拟量转换为便于进行模数转换的另一种模拟量(即中间量)。由于现在实际使用的A/D转换器只能将直流电压转换为相应数字量,所以现存的测量线路实际上都是把被测量拟量转换为直流电压。
在指示仪表中转换出来的中间量y只要能与被测量x保持一定的函数关系y=F(x)即可。如果y- F(x)不是线性函数,可以通过非线性的标尺刻度解决。而数字仪表则要求转换后的中间量必须与被测量保持线性,因为从中间模拟量开始,经A/D转换、显示电路都是线性关系,因此要求在测量线路中,中间过渡量必须与被测量保持线性,即y=kx,式中k为常数。
A/D转换器的任务是把模拟量转换为数字量。所谓模拟量是指一种连续的量,其值随时间连续变化。大部分物理量部属于模拟量。数字量则是不连续的量,只能一个单位一个单位地增加或减少,而且在时间上也不连续,例如开关通断、脉冲个数等。现在的A/D转换通常是把连续变化的直流电压转换为高电平或低电平脉冲所组成的一进制数码。如果被测量本身已经足一种数字量,例如频率(即交流电压每秒变化次数)本身就是数字量,就无须经过模数转换这个环节,
数字显示是把转换后的数字量用数码形式显示出来。显示器可以是数码管、指示灯或其他显示器件。常用的数码管可直接显示并行的二进制电信号。如果是串行的电脉冲信号,则可先用计数器进行计数,计数后的信号即为并行信号。
原则上所有电工仪表都可以做成数字智能水表。由于数字仪表以数字形式显示,没有机械转动部分,因此可以避免摩擦、读数等误差。当生产过程采用计算机控制时,数字仪表也便于与计算机配合。
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