CN106525184A - 光电直读水表的精确读数方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光电直读水表的精确读数方法，包括准备就绪；关闭光电发光管且开启光电接收管，获取背景噪声电压检测值；开启光电发光管且开启光电接收管，获取实际检测电压检测值；实际检测电压检测值减去背景噪声电压检测值得到理论检测电压检测值；根据理论检测电压检测值，采用0~X~1的三进制方式确定光电管对应读数：根据光电管所对应的读数确定字轮读数，完成光电直读水表的精确读数。本发明提供的方法，通过两个简单的步骤，即通过两次检测采样电压值除去背景噪声和增加光电管所对应的一位取值从而大量地增加光电管所对应的编码组，便能够极大提高光电直读水表的字轮的检测精度，避免数据跳变，而且读数精确可靠，方法简便易行。

Description

光电直读水表的精确读数方法
技术领域
本发明属于测控领域，具体涉及一种光电直读水表的精确读数方法。
背景技术
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，智能水表已经广泛应用于人们的生产和生活之中，给人们带来了无尽的便利。
光电直读水表是智能水表中的重要组成部分，其作为水量计量最重要的部件，其性能的好坏直接关乎到计量的准确性。目前，光电直读水表采用的光电直读的方式采集水表的读数，即通过在普通水表的计数器字轮印刷0~9位置的外缘印刷特定标记，再通过光电传感器和对应的采样电路判定特定标记的“有”和“无”的状态，从而对字轮建立数据模型，并经过组合计算得到唯一正确的解，从而识别出字轮的读数。
目前，光电直读水表一般采用的是用5对光电管采集一个字轮的数据，从而识别该字轮的读数。而且，每一个光电管的数据采集，一般采用的是采样电路的形式，即通过采集采样电阻的电压值，并与相应的阈值A进行比较，从而判断该光电管所对应的读数是0还是1，具体如图1所示：图中A即为判定光电管所对应的读数为0或1时所对应的电压阈值，C即为光电管所对应的读数为1时采样电路能够检测到的采样电压的最大值。因此，对于每一个字轮而言，字轮转一圈光电管能够形成25个编码，即32组编码，而这32组编码则对应于字轮的0~9共10个读数。
但是，在目前光电水表的读数中，经常出现光电读数不准确的情况，经过分析主要包括如下两种情况：1）光电直读水表因其光电的特性，极易受到外部光线的干扰，导致光电管测量不准确；2）光电管的采集精度不够，导致数据跳变的概率很高，严重影响了光电管读数的精确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于光电直读式智能水表的，读数精确可靠、简便易行的光电直读水表的精确读数方法。
本发明提供的这种光电直读水表的精确读数方法，包括如下步骤：
S1. 光电直读水表做好相关准备，准备读取字轮的读数；
S2. 关闭光电发光管，同时开启光电接收管，并获取此时光电采样电路采集的背景噪声电压检测值T1；
S3. 开启光电发光管，同时开启光电接收管，并获取此时光电采样电路采集的实际检测电压检测值T2；
S4. 将步骤S3得到的实际检测电压检测值T2减去步骤S2得到的背景噪声电压检测值T1即得到理论检测电压检测值T，即T=T2-T1；
S5. 根据步骤S4得到的理论检测电压检测值T，依据如下规则确定光电管所对应的读数：
若0<理论检测电压检测值T<A，则光电管读数确定为0；
若A≤理论检测电压检测值T≤B，则光电管读数确定为X；
若B<理论检测电压检测值T<C，则光电管读数确定为1；
式中A即为光电管所对应的读数为0或X时的判定阈值，B为光电管所对应的读数为X或1时的判定阈值，C为光电管所对应的读数为1时检测电路能过检测到的电压最大值；
S6. 根据步骤S5得到的光电管所对应的读数，确定光电直读水表每一个字轮的读数，从而完成光电直读水表的精确读数。
所述的每一个字轮均采用5组光电发光管和光电接收管进行识别。
步骤S2和步骤S3所述的关闭光电发光管、开启光电发光管或开启光电接收管，为同时开启或同时关闭所有的光电发光管或光电接收管。
本发明提供的这种光电直读水表的精确读数方法，首先通过测量背景噪声，并将实测值减去背景噪声得到真实的理论值，从而将外部环境的光线干扰降到了最低，提高了读数的精度；此外，还通过将光电管所对应的读数从之前0~1的二进制升级为本发明方法中提到的0~X~1的三进制，从而将之前的25个读数编码变为本发明方法的35个读数编码，从而极大地提高了光电直读水表字轮辨识的精度，而且大大降低了数据跳变的概率，极大的增加了光电直读水表的读数精度；此外，本发明方法简单易行，精确可靠。
附图说明
图1为背景技术的光电采集中0~1的阈值转换示意图。
图2为本发明方法的流程图。
图3为本发明方法中光电采集时0~X~1的阈值转换示意图。
具体实施方式
如图2所示为本发明方法的流程图：本发明提供的这种光电直读水表的精确读数方法，包括如下步骤：
S1. 光电直读水表做好相关准备，准备读取字轮的读数；
S2. 关闭光电发光管，同时开启光电接收管，并获取此时光电采样电路采集的背景噪声电压检测值T1；
S3. 开启光电发光管，同时开启光电接收管，并获取此时光电采样电路采集的实际检测电压检测值T2；
上述的关闭光电发光管、开启光电发光管或开启光电接收管，为同时开启或同时关闭所有的光电发光管或光电接收管；
S4. 将步骤S3得到的实际检测电压检测值T2减去步骤S2得到的背景噪声电压检测值T1即得到理论检测电压检测值T，即T=T2-T1；
S5. 根据步骤S4得到的理论检测电压检测值T，依据如下规则确定光电管所对应的读数：
若0<理论检测电压检测值T<A，则光电管读数确定为0；
若A≤理论检测电压检测值T≤B，则光电管读数确定为X；
若B<理论检测电压检测值T<C，则光电管读数确定为1；
式中A即为光电管所对应的读数为0或X时的判定阈值，B为光电管所对应的读数为X或1时的判定阈值，A值和B值均可以根据经验值和实验值进行确定；C为光电管所对应的读数为1时检测电路能过检测到的电压最大值；
S6. 根据步骤S5得到的光电管所对应的读数，确定光电直读水表每一个字轮的读数，从而完成光电直读水表的精确读数。
所述的根据光电管所对应的读数确定字轮的读数，在具体实施时仅需要通过多次试验即可确定：首先设置好0~X~1之间的阈值A和B，然后通过多次重复试验即可确定：每一个字轮的读数-光电管所对应的读数编码-字轮所对应的光电管的电压检测值三者之间的对应关系。
在具体实施时，每一个字轮可以采用若干组光电发光管和光电接收管进行识别。若采用5组光电发光管和光电接收管进行识别，则背景技术中的5组光电管，每一组光电管的对应的读数为0或1，则5组光电管可以产生25，即32组编码，通过实验即可将32组编码对应于0~9共10个读数；而本发明提供的这种电直读水表的精确读数方法，首先通过检测并除去环境噪声的方式提高了检测到的电流的精确度，使得该检测到的电流更加真实的反映了光电直读水表的读数，然后通过在光电管所对应的读数中增加一位“X”取值的方式，将背景技术的2进制转换为3进制，从而每一个光电管所对应的读数为“0~X~1”共3位，则5组光电管可以产生35，即243组编码，然后通过实验即可将所述的243组编码对应于0~9共10个读数。可以看到，本发明提供的方法，通过两个简单的步骤（即除去背景噪声和增加光电管所对应的一位取值），便能够明显的、极大地提高光电直读水表的字轮的检测精度，避免光电直读水表的数据跳变。

Claims (3)

1.一种光电直读水表的精确读数方法，包括如下步骤：
S1. 光电直读水表做好相关准备，准备读取字轮的读数；
S2. 关闭光电发光管，同时开启光电接收管，并获取此时光电采样电路采集的背景噪声电压检测值T1；
S3. 开启光电发光管，同时开启光电接收管，并获取此时光电采样电路采集的实际检测电压检测值T2；
S4. 将步骤S3得到的实际检测电压检测值T2减去步骤S2得到的背景噪声电压检测值T1即得到理论检测电压检测值T，即T=T2-T1；
S5. 根据步骤S4得到的理论检测电压检测值T，依据如下规则确定光电管所对应的读数：
若0<理论检测电压检测值T<A，则光电管读数确定为0；
若A≤理论检测电压检测值T≤B，则光电管读数确定为X；
若B<理论检测电压检测值T<C，则光电管读数确定为1；
式中A即为光电管所对应的读数为0或X时的判定阈值，B为光电管所对应的读数为X或1时的判定阈值，C为光电管所对应的读数为1时检测电路能过检测到的电压最大值；
S6. 根据步骤S5得到的光电管所对应的读数，确定光电直读水表每一个字轮的读数，从而完成光电直读水表的精确读数。
2.根据权利要求1所述的光电直读水表的精确读数方法，其特征在于所述的每一个字轮均采用5组光电发光管和光电接收管进行识别。
3.根据权利要求1或2所述的光电直读水表的精确读数方法，其特征在于步骤S2和步骤S3所述的关闭光电发光管、开启光电发光管或开启光电接收管，为同时开启或同时关闭所有的光电发光管或光电接收管。
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