在我国,IC卡水表大约出现于20世纪90年代初期,经过10多年的快速发展已渐趋成熟。尤其是近几年,随着设计水平的提高及生产的规模化,在各大中城市中得到了越来越多的使用。IC卡水表是集测控于一身的机电一体化产品,除了具备一般仪表所需的基本功能,还有其自身的特点。例如,对其必须采取防水防潮措施;再如IC卡水表必须具备低成本、低功耗、小外形及高精度的特点,即IC卡水表的四要素。在设计过程中必须基于此四要素进行设计,方能满足产品的实际应用要求。
所谓双电源,即测控电路及阀门驱动各使用一组电池。经观察大量的实际测控板的电压波形发现,单电源供电情况下,在电机启动瞬间有时会出现电压下跳现象,一般达到1.5V100ms的程序,尤其是电池电量不太充足时更易发生。由于采用浮动电压工作方式,虽然有时系统仍正常工作,但此脉冲形式的干扰输入对控制系统的影响是不言而喻的。这不仅影响单片机及其它芯片的工作稳定性,而且将对电池造成严重损伤。电池电量充足时不易发生此类问题,大量安装使用几年后此问题将带来较严重的后果。 已有一些代表性厂家采用了双电源设计,但采取共地设计。这不仅很难彻底解决上述问题,甚至可能因两组电池电压不同步而导致危险情况发生。采取光耦隔离后测试,测控板电压在电机驱动时只有微小波纹叠加,即便电池电量不充足,也绝无电压跳变现象发生,保证了测控板工作的长期稳定性。虽然增加了材料成本,但降低了售后服务成本,提高了企业信誉度,总体效益是令人满意的。
随着计测准确度的提高,近年来设计人员开始更加注重测控的另一方面,即控制,如开始采用智能控制技术控制阀门、为保护电池使用寿命而采用电机的软启动技术等。虽然水表行业规定六年强检,但根据我国的实际运作情况,IC卡水表应具有更高的使用寿命方能体现产品的价值。目前功耗已非主要矛盾,电池自身的寿命基本决定了IC卡水表的使用寿命。现今而言更为关键的是,由于阀门的锈蚀导致驱动电流增大进而造成电池的损伤及阀门的失效,从而造成IC卡水表的失效。因为此瓶颈问题,大大降低了其使用寿命,甚至有些IC卡水表只使用两年左右便失效,大大低于预期寿命。此故障还将随着在役年限的增加越来越凸显。
采用双电源可明显提高测控板的工作可靠性,保护电池并提高 IC卡水表的使用寿命及降低故障率。