具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种无磁采样传感器，包括壳体1、电路板2、微控制器41、信号转换模块42、通道选择模块43、谐振激励模块44、测量线圈组45、感应结构件46和谐振电容49。微控制器41、信号转换模块42、通道选择模块43、谐振激励模块44、测量线圈组45、感应结构件46和谐振电容49均设于电路板2上。微控制器41分别与谐振激励模块44和通道选择模块43相连。通道选择模块43与信号转换模块42相连，微控制器41上设有输出接口47。输出接口47为传感器提供外部电源并由微控制器41传出数据。通道选择模块43采用开关管电路设计，谐振激励模块44由非门电路组成，微控制器41内设有电压比较器48。信号转换模块42包括开关电路和充电电路，其中开关电路的个数和感应线圈451个数相同，并一一对应相连接，充电电路的数量是开关电路的二分之一，充电电路由两路电容组成，开关电路选用三极管，每个充电电路分别连接相应的一对感应线圈451的两个开关电路的一端，其中微控制器41通过内部电压比较器48的IO口与信号转换模块42相连，检测信号转换模块42的电压变化，输出接口47为传感器提供外部电源并由微控制器41传出数据，传感器静态工作周期为100ms也就是在传感器静态时提供一秒钟10次的探测扫描，当扫描到感应结构件46发生位置变化时，将会提高到15ms也就是一秒钟66次的探测扫描，这不仅可以做到低功耗，还可以保证实时性和准确性。

测量线圈组45包括激励线圈452和感应线圈451，激励线圈452由PCB线圈和谐振电容49串联接地组成LC谐振电路，感应线圈451由四个成中心对称的呈直角扇形的PCB线圈组成，各感应线圈451一端连接在一起其连接点为对称中心，另一端沿直角扇形的轮廓向内缠绕五圈然后连接信号转换模块42，每个感应线圈451在信号转换模块42中都存在独立的开关电路。激励线圈452缠绕两圈呈圆形和感应线圈451同在一平面上且其圆心相同，感应线圈451被激励线圈452包围在内侧，激励线圈452在一个工作周期中激励的次数为感应线圈451的对数，因感应结构件46存在无磁性金属叶片461，无磁性金属叶片461与感应线圈451平行设置，无磁性金属叶片461随转动件464旋转产生的圆周轮廓覆盖激励线圈452和感应线圈451。金属片对激励线圈452产生的磁场有吸收作用会在金属片上产生傅科电流，因此感应结构件46处于不同位置时，感应线圈451所接受的磁通量是不一样的，这会导致信号转换模块42中充电电路的电容是否快速放电。感应线圈451对存在成中心对称分布在圆形区域，每对感应线圈451两两交叉，当检测时选通模块选通一对线圈并对线圈所在圆形区域进行判断，这样的结构可以锁定。

微控制器41通过通道选择模块43选通一对要检测的感应线圈451，然后向谐振激励模块44发出激励信号，通过谐振激励模块44使激励线圈452产生LC震荡，通过信号转换模块42和感应线圈451将激励线圈452产生的磁通量变化转变为电压的变化，然后通过微控制器41的电压比较器48检测信号转换模块42的电压变化，得出关于感应结构件46位置的一组编码值，最终得到感应结构件46经过的采样点和其个数。

感应结构件46包括无磁性金属叶片461、转动轴462、圆盘形塑料托底463和转动件464，无磁性金属叶片461安装在圆盘形塑料托底463上无磁性金属叶片461成半圆状分布在圆形托底上其圆心与托底相同，刚好覆盖托底的一半，转动件464、转动轴462和圆盘形塑料托底463同轴设置，转动件464固定连接在转动轴462的一端，所述圆盘形塑料托底463固定连接在转动轴462的另一端。电路板2和圆盘形塑料托底463位于壳体1内，转动轴462穿过壳体1，转动件464位于壳体1外。转动件464为齿轮，当有流体或气体流过计量表具时，可带动转动件464以转动轴462的轴线自转，使无磁性金属叶片461发生圆周运动，这样的检测结构，最大限度的最大限度上减少了机械结构的摩擦，提高了检测精度，感应结构件46的中心轴线与测量线圈组45中心轴线共轴，且无磁性金属叶片461与测量线圈组45正对放置，测量线圈组45中包含激励线圈452和感应线圈451，激励线圈452包围全部感应线圈451，当微控制器41周期性的提供激励信号给谐振激励模块44时，谐振激励模块44将为激励线圈452提供LC震荡所需要的能量，当激励线圈452起振后因环形电流的磁效应产生磁场，此时激励线圈452内部的感应线圈451会接收到激励线圈452产生的磁场从而产生微弱的电流，电流通过信号转换模块42使开关电路导通，充电电路的电容经开关电路释放电流，从而将磁信号的变化转换为电信号的变化。由于在感应线圈451下方可能存在无磁性金属叶片461，这将使磁场在金属片上产生傅科电流从而快速消耗对应区域的磁场，导致对应感应线圈451无法产生足够的电流使其开关电路导通，会使一对感应线圈451的开关电路导通情况不一致，开关电路导通的感应线圈451，其充电电路迅速压降，开关电路不导通的感应线圈451，其充电电路电压基本不变，这将导致对应的一对充电电路电压也不一致。微控制器41的电压比较器48与信号转换模块42的充电电路相连接，接收并测量成对感应线圈451的两路充电电路的电压变化，其中充电电路在每次激励检测前对电容的进行充电，以保证有足够的电压压降提供检测。充电电路存在两路并且分时共用给全部成对的开关电路，当开关电路导通时，充电电路电压迅速下降，不导通时，电压几乎没变化。通道选择模块43会分时选择一对感应线圈451进行检测，在完整的测量周期中，会将全部成对的感应线圈451轮询一遍。当感应结构件46转动时，会影响感应线圈451周围的磁通量，导致感应线圈451的感应电流减小，导致信号转换模块42中对应的充电电路产生电压变化，通过电压比较器48检测电压产生一套对应的编码值，根据编码值可以判断感应结构件46旋转经过得测量点位和个数，从而达到计量目的。

综上所述，本发明公开了一种无磁采样传感器，输出接口47为传感器提供外部电源并由微控制器41传出数据，传感器静态工作周期为100ms也就是在传感器静态时提供一秒钟10次的探测扫描，当扫描到感应结构件46发生位置变化时，将会提高到15ms也就是一秒钟66次的探测扫描，这不仅可以做到低功耗，还可以保证实时性和准确性，无磁性金属叶片461成半圆状分布在圆形托底上其圆心与托底相同，刚好覆盖托底的一半，当有流体或气体流过计量表具时，可带动感应结构件46以中心轴线自转，使无磁性金属叶片461在圆周运动，这样的检测结构，最大限度的减少了传感器使用的独立元件，保留仅需要的功能模块，在保证功能稳定，精确度高的同时，降低成本和传感器的功耗，减少传感器的组成成分从而减小传感器的占用空间，通道选择模块43会分时选择一对感应线圈451进行检测，在完整的测量周期中，会将全部成对的感应线圈451轮询一遍。当感应结构件46转动时，会影响感应线圈451周围的磁通量，导致感应线圈451的感应电流减小，导致信号转换模块42中对应的充电电路产生电压变化，通过电压比较器48检测电压产生一套对应的编码值，根据编码值可以判断感应结构件46旋转经过得测量点位和个数，从而达到计量目的。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。