CN103776476A - 智能计量仪表的数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种性能稳定可靠、传感数据准确、制造简单、成本低的智能计量仪表的数据采集装置，包括字轮盒(1)、若干个字轮(2)、导电弹片(4)、电路板(5)，字轮(2)的轮面上沿周向设有电阻性导电条(3)，导电弹片(4)利用弹性始终与电阻性导电条(3)保持滑动接触以实现电连接并与电路板(5)之间形成固定导电连接的电阻性回路，字轮(2)处于不同位置时，导电弹片(4)与电阻性导电条(3)的接触导电位置不同，从而使得导电弹片(4)与电路板(5)的回路之间的电阻值不同，字轮(2)不同转动位置对应的显示数值与回路中的电流形成映射关系，通过采集回路电流，获取字轮(2)的显示数字位置，进而获取字轮(2)的读数信息。本发明可应用于智能计量仪表领域。

Description

智能计量仪表的数据采集装置

技术领域

本发明涉及一种智能计量仪表的数据采集装置。

背景技术

随着城市智能化的发展和物联网的普及，目前出现了可远程传送数据并实现远程管控的智能水表、智能电表、智能煤气表和智能暖气表。这类智能计量仪表需要具备显示数据功能的数值采集器，并可将显示数据转换成数字信号，再将数据信号远传出去。

中国专利申请号为201110274440.2的文献公开了一种直读式水表计度器，其包括数字轮、壳体和进位轮，进位轮安装在数字轮的底部或侧边，数字轮每个相应镶嵌或涂有与感应器相对应的材料，在壳体内的下部安装2～3个对数字轮识别的传感器，电路板安装在壳体的底部，并通过引线将信号输出，其是在目前传统的数字轮式水表的基础上进行改进的。该直读式水表计度器在数字轮上涂有一种吸光的颜色，使光感应器发射和接受光量不同变化而感知数字轮的位置。其存在如下缺点和不足：所涂的颜色有衰减周期随着时间变化而变化，所涂的颜色长期泡在液体中容易脱落，从而影响到数据采集的准确性；另外在字轮上涂颜色，工艺复杂，制造成本高。

另外，目前还出现了对字轮面上的十个显示数字形成三种不同明暗反射面区，从而形成反射光不同的编码的数据采集方案，其定位准确，但是其工艺复杂，对字轮烫印工艺要求高，成本高，而且稳定性低，电子元件老化会影响到数据采集导致混乱，对电子元器件要求高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种性能稳定可靠、传感数据准确、制造简单、成本低的智能计量仪表的数据采集装置。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括字轮盒、若干个组合在一起用于显示数值的字轮、字轮进位传动装置，所述字轮的轮面上沿周向设有若干个显示数字，所述智能计量仪表的数据采集装置还包括导电弹片、电路板，所述字轮的轮面上沿周向还设有电阻性导电条，所述导电弹片与所述电路板相固定导电连接，所述字轮转动及静止时，所述导电弹片利用弹性始终与所述电阻性导电条保持滑动接触以实现电连接并与所述电路板之间形成电阻性回路，所述字轮处于不同位置时，所述导电弹片与所述电阻性导电条的接触导电位置不同，从而使得所述导电弹片与所述电路板的回路之间的电阻值不同，所述字轮不同转动位置对应的显示数值与回路中的电流形成映射关系，通过采集回路电流，获取所述字轮的显示数字位置，进而获取所述字轮的读数信息。

每个所述字轮的轮面上沿周向共有两条所述电阻性导电条，两条所述电阻性导电条在一端相连接，每个所述字轮对应的所述导电弹片有两个，且分别与一条所述电阻性导电条相接触导电。

所述智能计量仪表的数据采集装置还包括电信号传送线，所述电信号传送线与所述电路板相电连接，将采集的信号向外传送。

或者，所述智能计量仪表的数据采集装置还包括用于将采集的信号向外传送的无线信号传送装置。

所述电阻性导电条通过碳膜电阻布设形成。

所述智能计量仪表为十进制进位，所述字轮的轮面上沿周向均布设有0～9共十个显示数字。

本发明的有益效果是：由于本发明包括导电弹片、电路板，所述字轮的轮面上沿周向还设有电阻性导电条，所述导电弹片与所述电路板相固定导电连接，所述字轮转动及静止时，所述导电弹片利用弹性始终与所述电阻性导电条保持滑动接触以实现电连接并与所述电路板之间形成电阻性回路，所述字轮处于不同位置时，所述导电弹片与所述电阻性导电条的接触导电位置不同，从而使得所述导电弹片与所述电路板的回路之间的电阻值不同，所述字轮不同转动位置对应的显示数值与回路中的电流形成映射关系，通过采集回路电流，获取所述字轮的显示数字位置，进而获取所述字轮的读数信息；本发明利用所述导电弹片的弹性始终与所述电阻性导电条保持滑动接触以实现电连接并与所述电路板之间形成电阻性回路这一特性，巧妙的将结构性的所述字轮形成了一个电路性的变阻器，通过采集回路电流，获取所述字轮的显示数字位置，进而获取所述字轮的读数信息，不需涂敷光感材料，避免了光感材料老化、褪色引起的读数不准的问题，没有复杂的烫印工艺，且制造、装配工艺简便，数据采集可靠性提高，不需要价格较高的光电传感器，从而大大降低了成本，故本发明性能稳定可靠、传感数据准确、制造简单、成本低。

附图说明

图1是本发明实施例的智能计量仪表的数据采集装置的纵向结构示意图；

图2是本发明实施例的智能计量仪表的数据采集装置的一个横断面结构示意图；

图3是本发明实施例的字轮与导电弹片的连接结构示意图；

图4是本发明实施例的字轮轮面展开的结构示意图。

具体实施方式

如图1～图4所示，本实施例的智能计量仪表的数据采集装置包括字轮盒1、四个组合在一起用于显示数值的字轮2、字轮进位传动装置、导电弹片4、电路板5、电信号传送线6，本实施例的所述智能计量仪表为十进制进位，所述字轮2的轮面上沿周向均布设有0～9共十个显示数字，当然也可以采用其他进位制，所述字轮2的轮面上沿周向还设有电阻性导电条3，所述导电弹片4与所述电路板5相固定导电连接，所述字轮2转动及静止时，所述导电弹片4利用弹性始终与所述电阻性导电条3保持滑动接触以实现电连接并与所述电路板5之间形成电阻性回路，所述字轮2处于不同位置时，所述导电弹片4与所述电阻性导电条3的接触导电位置不同，从而使得所述导电弹片4与所述电路板5的回路之间的电阻值不同，所述字轮2不同转动位置对应的显示数值与回路中的电流形成映射关系，通过采集回路电流，获取所述字轮2的显示数字位置，进而获取所述字轮2的读数信息，所述电信号传送线6与所述电路板5相电连接，将采集的信号向外通过有线传送，当然，所述电信号传送线6还可以用无线信号传送装置代替，从而实现无线传送信号，更加便捷。

本实施例中，每个所述字轮2的轮面上沿周向共有两条所述电阻性导电条3，两条所述电阻性导电条3在一端相连接，所述电阻性导电条3通过碳膜电阻布设形成，每个所述字轮2对应的所述导电弹片4有两个，且分别与一条所述电阻性导电条3相接触导电，使得每个所述字轮2对应的两个所述导电弹片4之间通过两条所述电阻性导电条3形成不同电阻值的电连接，类似于滑动变阻器的效果。

实际上，本实施例中，由于电阻器的线性变化性质，每个显示数字对应的位置范围内，其电流也是呈现线性变化，因此每个显示数字对应的电流均为一个范围，而非定值，即所述字轮2转动时产生无级变电阻，电阻越小电流就越大，转动会产生十个不同范围的电流范围段，每段对应一个数字来进行位置识别。

以上实施例中仅是为了举例说明本发明，并非是对本发明保护范围的限制。实际上，本发明可以适用于任何形式的字轮，因此适用范围广。

本发明利用所述导电弹片4的弹性始终与所述电阻性导电条3保持滑动接触以实现电连接并与所述电路板5之间形成电阻性回路这一特性，巧妙的将结构性的所述字轮2形成了一个电路性的变阻器，通过采集回路电流，获取所述字轮2的显示数字位置，进而获取所述字轮2的读数信息，不需涂敷光感材料，避免了光感材料老化、褪色引起的读数不准的问题，没有复杂的烫印工艺，且制造、装配工艺简便，数据采集可靠性提高，不需要价格较高的光电传感器，从而大大降低了成本，因此本发明性能稳定可靠、传感数据准确、制造简单、成本低。

本发明可广泛应用于智能计量仪表领域。

Claims (6)

1.一种智能计量仪表的数据采集装置，包括字轮盒(1)、若干个组合在一起用于显示数值的字轮(2)、字轮进位传动装置，所述字轮(2)的轮面上沿周向设有若干个显示数字，其特征在于：所述智能计量仪表的数据采集装置还包括导电弹片(4)、电路板(5)，所述字轮(2)的轮面上沿周向还设有电阻性导电条(3)，所述导电弹片(4)与所述电路板(5)相固定导电连接，所述字轮(2)转动及静止时，所述导电弹片(4)利用弹性始终与所述电阻性导电条(3)保持滑动接触以实现电连接并与所述电路板(5)之间形成电阻性回路，所述字轮(2)处于不同位置时，所述导电弹片(4)与所述电阻性导电条(3)的接触导电位置不同，从而使得所述导电弹片(4)与所述电路板(5)的回路之间的电阻值不同，所述字轮(2)不同转动位置对应的显示数值与回路中的电流形成映射关系，通过采集回路电流，获取所述字轮(2)的显示数字位置，进而获取所述字轮(2)的读数信息。

2.根据权利要求1所述的智能计量仪表的数据采集装置，其特征在于：每个所述字轮(2)的轮面上沿周向共有两条所述电阻性导电条(3)，两条所述电阻性导电条(3)在一端相连接，每个所述字轮(2)对应的所述导电弹片(4)有两个，且分别与一条所述电阻性导电条(3)相接触导电。

3.根据权利要求1或2所述的智能计量仪表的数据采集装置，其特征在于：所述智能计量仪表的数据采集装置还包括电信号传送线(6)，所述电信号传送线(6)与所述电路板(5)相电连接，将采集的信号向外传送。

4.根据权利要求1或2所述的智能计量仪表的数据采集装置，其特征在于：所述智能计量仪表的数据采集装置还包括用于将采集的信号向外传送的无线信号传送装置。

5.根据权利要求1或2所述的智能计量仪表的数据采集装置，其特征在于：所述电阻性导电条(3)通过碳膜电阻布设形成。

6.根据权利要求1或2所述的智能计量仪表的数据采集装置，其特征在于：所述智能计量仪表为十进制进位，所述字轮(2)的轮面上沿周向均布设有0～9共十个显示数字。

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