CN102261940A

CN102261940A - 高可靠电直读式仪表计数器

Info

Publication number: CN102261940A
Application number: CN2011101466787A
Authority: CN
Inventors: 周瑜; 苗雨; 康兰英; 温雅; 黄怡
Original assignee: SHANGHAI WASI DARUI INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd; Shanghai National Engineering Research Center of Urban Water Resources Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI WASI DARUI INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd; Shanghai National Engineering Research Center of Urban Water Resources Co Ltd
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2011-11-30

Abstract

一种高可靠电直读式仪表计数器，涉及一种仪表计数器，包括壳体、驱动轮，其特征在于，还包含：若干个同轴数字轮，最低位数字轮与该驱动轮连接，该数字轮端面的两个半径圆周上分别开有若干弧形透光孔；该数字轮柱面上印有0-9共10个数码，每个数码的间隔被3等分；进位轮，与该数字轮啮合；信号采集板，位于数字轮两侧，其上设置若干对光电传感器。本发明的有益效果是：编码方法独特，结构更简单、更易于加工，降低了产品的成本，有利于批量生产；设计了进位校验传感器，对进位进一步确认降到更低；可广泛应用于水表、电表和气表等多数仪表。

Description

高可靠电直读式仪表计数器

技术领域

本发明涉及一种机械计数器数字直接读取装置，特别是涉及一种电直读式水表计数器。

背景技术

水、电、煤是居民生活必须的。水表、电表、气表等仪表是每个家庭日常生活的常用工具。

随着智能化系统的日益发展和完善，目前在大多数高档的住宅小区都开始安装远程抄表系统。远程抄表是一种便民系统，作为现代化管理系统的重要组成部分，该系统发挥了相当重要的作用。

目前，实现远程抄表有很多技术，例如蓝牙技术、无线局域网技术等，现有的各种转换方式如采用电感、干簧管传感器或者摄像直读传感器，都在不同方面存在缺陷或不足：有些成本高，有些成本低但误差大，有些实现起来困难。因此最常用的转换方式还是将机械字轮度数转换为电子读数，这种设备称为电直读计数器。

电直读计数器由于既具有机械式字轮计数器的可无须带电工作的优点，又可采用电直读方式读取计数值，可用于集中管理，所以得到了非常广泛的应用，但这种计数器存在进位误读的可能性，易出现计数错误。

因此，社会急需一种具有高可靠性的电直读式仪表计数器。

发明内容

为了解决上述问题，克服现有电直读方式计数器存在进位误读的缺陷，本发明提供一种读数容易、制作工艺简单、成本低廉、高可靠性的电直读式仪表计数器。本发明的技术方案如下：

一种高可靠电直读式仪表计数器，包含壳体、驱动轮，其特征在于，还包含：

若干个同轴数字轮，最低位数字轮与该驱动轮连接，该数字轮端面的两个半径圆周上分别开有若干弧形透光孔；该数字轮柱面上印有0-9共10个数码，每个数码的间隔被3等分；

进位轮，与该数字轮啮合；

信号采集板，位于数字轮两侧，其上设置若干对光电传感器。

上述一种高可靠电直读式仪表计数器，其特征在于，所述若干对光电传感器的数量为6对，每一对包含发射管和接收管，该发射管和该接收管所构成的光路与该数字轮的转动轴线平行。

上述一种高可靠电直读式仪表计数器，其特征在于，所述光电传感器有5对处于同一半径的半个圆周上，另1对在另一半径圆周上。

上述一种高可靠电直读式仪表计数器，其特征在于，所述若干弧形透光孔的数量为3段，其角度分别为：24°、60°和96°。

上述一种高可靠电直读式仪表计数器，其特征在于，所述60°和96°的弧形透光孔的半径与该5对光电传感器的半径相同，该24°的弧形透光孔的半径加宽至该1对光电传感器的半径。

上述一种高可靠电直读式仪表计数器，其特征在于，所述5对光电传感器平均分布在该同一半径的半个圆周上，每两对光电传感器之间的夹角为36°。

本发明的有益效果是：

1、数字轮在一个同心圆的半圆周上实现了5个传感器的30组编码，不同于其他的编码方法，结构更简单、更易于加工，降低了产品的成本，有利于批量生产。

2、设计了进位校验传感器，对进位进一步确认，使误差降到更低。

3、编码字轮的特殊结构设计，码道少且能够准确地反映出字轮位置所代表的数字，从而解决了现有直读式计数器存在的读码死角、误码等问题。

4、可满足多数仪表的改装要求，本字轮可用于任何标准水表、电表和气表上，适应范围宽。

5、平时不需要电源，只在读数时给电，节约电能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：

图1为本发明高可靠电直读式水表计数器整体结构示意图。

图2为数字轮柱面被30等分的示意图。

图3为信号采集板上的光电传感器分布示意图。

图4为数字轮端面的码道分布示意图。

图5为码道和光电传感器工作状态的示意图。

图6为码道和光电传感器所处的特定位置关系所得到的格雷码示意图。

1.壳体，2.进位齿轮，3.驱动轮，4.数字轮，5.信号采集板，6.光电传感器。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参看图1，为本发明高可靠电直读式水表计数器整体结构示意图。一种高可靠电直读式仪表计数器，包括壳体1，位于壳体1外的驱动轮3，位于壳体1中的进位齿轮2，与进位齿轮2相啮合的多个同轴数字轮4，信号采集板5。

数字轮4柱面上印有数码。该数码均匀分布。数码从0至9。

最低位数字轮4与驱动轮3相联接。

多个同轴数字轮4的进位是这样完成的：位于右边的低位数字轮每转一圈，就带动与它相连的进位齿轮2走一个齿，进而带动位于左边的高位数字轮走一个数字，实现进位。

信息采集板5位于每个数字轮4的两侧，其上设置多对光电传感器6，每对光电传感器6包含一个发射管61和一个接收管62。

数字轮4的端面上分别开有3个或4个弧形透光槽，作为编码的码道。(以下对图4的说明详细表述如何编码及码道的详细技术特点)

参看图2，表示了数字轮4的柱面被30等分的示意图。整个柱面平均分为0～9共10个等分，然后，每个数字间隔之间的扇面再3等分，因此整个数字轮4的柱面被30等分。这样，数字轮4上的每个数就具有“上格”、“正格”、“下格”之分。例如，数字“7”，就有“7上格”，“7正格”，“7下格”。当读数在“7上格”、“7正格”、“7下格”时，均读为“7”，这就避免了进位时的误读。本发明的数字轮4每两个数字之间的夹角为36°，制作工艺简单。

图3为信号采集板上的光电传感器分布示意图。每一个数字轮4的左右两侧分别设置一块信息采集板5，其上安装多对光电传感器6。发射管61起采样作用，接收管62起接收作用。发射管61和接收管62分别位于数字轮4的两侧，一侧采样，另一侧接收。发射管61发射一红外信号，如果对应的接收管62接收到这一红外信号则产生一个相应的高电平，没有接收到则产生一个低电平。

在本发明的其中一个实施例中，信号采集板5上安装6对红外发射管61和红外接收管62，发射管61和接收管62构成的红外对管光路与数字轮4的转动轴线平行。在本发明的其中一个实施例中，在信息采集板5上，同一个同心圆301的半个圆周上分布5对光电传感器，其作用是抄报数字轮4的读数；在另一同心圆302的圆周上设置1个光电传感器，称为进位校验传感器，其作用是校验数字轮4的进位状态。

该5对光电传感器平均分布在同心圆301的半个圆周上，因此，每两对光电传感器之间的夹角为36°。

图4为数字轮4端面上的码道分布示意图。

图5为码道和光电传感器工作状态的示意图。

下面对照图4和图5说明码道分布和编码方法：

每一个数字轮4的端面上分布多个圆弧孔，在一个实施例中有4段透光圆弧孔，另一个实施例中，有3段透光圆弧孔401、402和403，图4示出的是有3段圆弧孔的情况。

每个数字轮4上对应有三段透光圆弧孔，一个透光段和非透光段的分界线的角度设为0度，则其余透光断与非透光段的角度为24度，96度，60度，24度，96度，60度。

圆弧孔401的圆弧角度为24°，圆弧孔402的角度为60°，圆弧孔403的角度为96°。此3段圆弧孔位于同一个同心圆400上，该同心圆400的半径和5个光电传感器所位于的同心圆301的半径相同，这样，当3个圆弧孔转动到5个光电传感器中的任何一个时，均可通过圆弧孔透光，从而使接收管62能够接收到发射管61所发射的光线，起到抄报数字轮读数的作用。圆弧孔401比另外两个圆弧孔更宽一些，覆盖到进位校验传感器所处的同心圆302。这样，当圆弧孔401转动到进位校验传感器时，接收管62可以接收到发射管61所发射的光线，起到进位校验作用。

当数字轮4走动时，由于透光圆弧孔401、402和403的不同位置，使得接收板上的5个光电传感器的接收管62接收到采样板上的5个发射管61的明暗发生变化，组成了5位图3循环格雷码，每一位数都有唯一的三个二进制格雷码组成，即“上格”、“正格”、“下格”。30个唯一的编码为：00011、01011、01001、00001、00101、00100、00000、00010、10010、10000、10001、11001、11000、01000、01100、11100、10100、10110、11110、11010、11011、11111、11101、01101、01111、01110、00110、00111、10111、10011。如图6，就表示了码道和光电传感器所处的特定位置关系所得到的格雷码01111和01011的情况。

数字轮4的端面上的3个具有特制透光圆弧孔所形成的码道，使得数字轮4的端面具有挡光和透光的作用，而数字轮4的两侧分别是沿同一圆周均分的6个发射管和同样分布的6个接收管。抄表时，电源点亮发射管61，发光管61发出的光照射在数字轮4的端面上。由于数字轮4的位置不同，就会对应着相应的码道，产生挡光和透光作用。这样，数字轮4另一端的接收管62就会得到一组明暗信号，根据接收管的这一组信号，得出一组格雷码，因格雷码与数字轮4的位置一一对应，因此可读出仪表的读数。每当数字轮4由“9下格”转到“0上格”时，进位校验传感器会通过进位校验圆弧孔(图4-401)有一个电平的变换。因此，如果进位校验传感器有电平的变换，则检查此数字轮的高一位数字轮是否加1，这样就实现了进位的校验，使误差率更低。

图3示出的是3段圆弧孔的情况，圆弧孔401既能够让5对抄报读数的传感器透光，也能够让进位校验传感器透光。圆弧孔也可以为4段，进位校验传感器透光用单独的圆弧孔。

数字轮4上的圆弧孔也可以是其他数量，光电传感器6的数量也可以是其他数量，当为其他数量时，编码不同而已，道理是相同的。

本发明有如下特点：

1、字轮在一个同心圆的半圆周上实现了5个传感器的30组编码，不同于其他的编码方法，结构更简单、更易于加工，降低了产品的成本，有利于批量生产。

5、平时不需要电源，只在读数时给电，节约电能。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims

1.一种高可靠电直读式仪表计数器，包含壳体、驱动轮，其特征在于，还包含：

进位轮，与该数字轮啮合；

2.根据权利要求1所述一种高可靠电直读式仪表计数器，其特征在于，所述若干对光电传感器的数量为6对，每一对包含发射管和接收管，该发射管和该接收管所构成的光路与该数字轮的转动轴线平行。

3.根据权利要求2所述一种高可靠电直读式仪表计数器，其特征在于，所述光电传感器有5对处于同一半径的半个圆周上，另1对在另一半径圆周上。

4.根据权利要求3所述一种高可靠电直读式仪表计数器，其特征在于，该若干弧形透光孔的数量为3段，其角度分别为：24°、60°和96°。

5.根据权利要求4所述一种高可靠电直读式仪表计数器，其特征在于，该60°和96°的弧形透光孔的半径与该5对光电传感器的半径相同，该24°的弧形透光孔的半径加宽至该1对光电传感器的半径。

6.根据权利要求3所述一种高可靠电直读式仪表计数器，其特征在于，该5对光电传感器平均分布在该同一半径的半个圆周上，每两对光电传感器之间的夹角为36°。