CN112798061A - 一种用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器 - Google Patents
一种用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112798061A CN112798061A CN202110110117.5A CN202110110117A CN112798061A CN 112798061 A CN112798061 A CN 112798061A CN 202110110117 A CN202110110117 A CN 202110110117A CN 112798061 A CN112798061 A CN 112798061A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coil
- pcb
- pcb coil
- sub
- induction type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 11
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/28—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow by drag-force, e.g. vane type or impact flowmeter
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
- G01F15/07—Integration to give total flow, e.g. using mechanically-operated integrating mechanism
- G01F15/075—Integration to give total flow, e.g. using mechanically-operated integrating mechanism using electrically-operated integrating means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
本发明涉及无磁感应式非接触传感器技术领域，特别涉及一种用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器，第一PCB线圈由两个中心对称的呈直角扇形缠绕的线圈串联组成，分别为第一PCB线圈第一分线圈和第一PCB线圈第二分线圈，其中第一PCB线圈第一分线圈和第一PCB线圈第二分线圈的线圈绕线方向相反；第二PCB线圈由两个中心对称的呈直角扇形缠绕的线圈串联组成，分别为第二PCB线圈第一分线圈和第二PCB线圈第二分线圈，其中第二PCB线圈第一分线圈和第二PCB线圈第二分线圈的线圈绕线方向相反；第三PCB线圈为呈圆环状的线圈；采样圆盘设置在PCB线圈的一侧。本发明的有益效果为：结构简单，成本低廉，可以精确快速的实现记录水表和燃气表上圆盘指针的转动圈数。
Description
技术领域
本发明涉及无磁感应式非接触传感器技术领域，特别涉及一种用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器。
背景技术
随着通讯技术的发展，家用智能水表和智能燃气表迅速普及，其主要特点是能够远程监控仪表的读数，这都需要在仪表上安装传感器来自动读出仪表读数。通常的水表和燃气表，其表盘上有一组可旋转的指针，用来指示用量。通过检测并记录一个指针的旋转圈数可以记录仪表的读数。检测指针旋转通常采用霍尔、干簧管、无磁等传感器。为此，本申请设计了一种全新的无磁感应式非接触传感器，用来记录水表和燃气表上圆盘指针的转动圈数。
发明内容
本发明为了弥补现有技术中的不足，提供了一种用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器，包括第一PCB线圈，第二PCB线圈，第三PCB线圈和采样圆盘，其特征在于：
所述第一PCB线圈由两个中心对称的呈直角扇形缠绕的线圈串联组成，分别为第一PCB线圈第一分线圈和第一PCB线圈第二分线圈，其中第一PCB线圈第一分线圈和第一PCB线圈第二分线圈的线圈绕线方向相反；
所述第二PCB线圈由两个中心对称的呈直角扇形缠绕的线圈串联组成，分别为第二PCB线圈第一分线圈和第二PCB线圈第二分线圈，其中第二第二PCB线圈第一分线圈和第二PCB线圈第二分线圈的线圈绕线方向相反；
所述第三PCB线圈为呈圆环状的线圈；
所述采样圆盘设置在PCB线圈的一侧。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述第一PCB线圈和第二PCB线圈呈90度夹角叠放在一起。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述第三PCB线圈叠放在第一PCB线圈和第二PCB线圈的外围。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述采样圆盘为不锈钢圆盘，其上的豁口开口角度在180-270度之间。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述第一PCB线圈、第二PCB线圈和第三PCB线圈分别连接控制电路和电池。
本发明的有益效果是：
本发明结构简单，成本低廉，可以精确快速的实现记录水表和燃气表上圆盘指针的转动圈数。
附图说明
图1为本发明用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器的PCB线圈L3的结构示意图；
图2为本发明用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器的PCB线圈L1的结构示意图；
图3为本发明用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器的PCB线圈L2的结构示意图；
图4为本发明用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器的PCB线圈L1、L2和L3的位置关系图；
图5为本发明用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器的采样圆盘的结构示意图；
图6为本发明用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器的采样圆盘转动时VL1,VL2随着变化的规律图。
图中，
L1、第一PCB线圈，L1-1、第一PCB线圈第一分线圈，L1-2、第一PCB线圈第二分线圈，
L2、第二PCB线圈，L2-1、第二PCB线圈第一分线圈，L2-2、第二PCB线圈第二分线圈，
L3、第三PCB线圈，D、采样圆盘。
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的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电性连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1-图6为本发明的一种具体实施例，该实施例为一种用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器，由第一PCB线圈L1，第二PCB线圈L2，第三PCB线圈L3、采样圆盘D以及控制电路和电池组成。
如图1所示，第三PCB线圈L3为成圆环状的线圈；如图2所示，第一PCB线圈L1由两个中心对称的呈直角扇形缠绕的线圈串联组成，分别为第一PCB线圈第一分线圈L1-1和第一PCB线圈第二分线圈L1-2，第一PCB线圈第一分线圈L1-1和第一PCB线圈第二分线圈L1-2的绕线方向一个是顺时针方向，另外一个是逆时针方向；如图3所示，第二PCB线圈L2由两个中心对称的呈直角扇形缠绕的线圈串联组成，分别为第二PCB线圈第一分线圈L2-1和第二PCB线圈第二分线圈L2-2，第二第二PCB线圈第一分线圈L2-1和第二PCB线圈第二分线圈L2-2的绕线方向一个是顺时针方向，另外一个是逆时针方向；如图4所示，第一PCB线圈L1和第二PCB线圈L2呈90度夹角叠放在一起，第三PCB线圈L3叠放在第一PCB线圈L1和第二PCB线圈L2的外围。如图5所示，根据不锈钢圆盘距离PCB线圈的距离，不锈钢圆盘角度在180-270度之间设置。
如图6所示，工作时在激励线圈第三PCB线圈L3上定时施加激励脉冲，在第一PCB线圈L1和第二PCB线圈L2上产生感应电压，当叶轮旋转时，带动不锈钢圆盘D转动，不同的角度会产生不同的感应电压。以180度不锈钢盘为例和第一PCB线圈线圈L1为例，由于组成第一PCB线圈L1的两个子线圈第一PCB线圈第一分线圈L1-1和第一PCB线圈第二分线圈L1-2的绕线一个是顺时针方向，另外一个是逆时针方向. L1-1和L1-2上的感应电流方向相反，第一PCB线圈L1两端产生的感应电压是L1-1和L1-2上的感应电压之和。感应电压的大小和线圈的面积以及线圈上面是否有不锈钢半圆盘D覆盖有关。由于线圈的面积固定，感应电压的大小和不锈钢半圆盘D所覆盖的线圈面积有关，当不锈钢半圆盘D旋转时，L1-1线圈被不锈钢半圆盘覆盖的面积和L1-2线圈被不锈钢半圆盘覆盖的面积会一个增大、一个减小,当圆盘周期旋转时，第一PCB线圈L1上的总电压会按０、最大、０、最小的周期规律变化。
第二PCB线圈L2两端产生的感应电压和第一PCB线圈L1两端的感应电压周期变化规律相同。
通过对感应电压VL1，VL2进行信号放大，然后进入比较器比较，可以检测出如图6所示中的4个状态，由这4种状态组成状态机列表，根据旋转过程中状态机变化，便可以计算旋转圈数。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器，包括第一PCB线圈（L1），第二PCB线圈（L2），第三PCB线圈（L3）和采样圆盘（D），其特征在于：
所述第一PCB线圈（L1）由两个中心对称的呈直角扇形缠绕的线圈串联组成，分别为第一PCB线圈第一分线圈（L1-1）和第一PCB线圈第二分线圈（L1-2），其中第一PCB线圈第一分线圈（L1-1）和第一PCB线圈第二分线圈（L1-2）的线圈绕线方向相反；
所述第二PCB线圈（L2）由两个中心对称的呈直角扇形缠绕的线圈串联组成，分别为第二PCB线圈第一分线圈（L2-1）和第二PCB线圈第二分线圈（L2-2），其中第二第二PCB线圈第一分线圈（L2-1）和第二PCB线圈第二分线圈（L2-2）的线圈绕线方向相反；
所述第三PCB线圈（L3）为呈圆环状的线圈；
所述采样圆盘（D）设置在PCB线圈的一侧。
2.根据权利要求1所述的用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器，其特征在于：
所述第一PCB线圈（L1）和第二PCB线圈（L2）呈90度夹角叠放在一起。
3.根据权利要求1所述的用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器，其特征在于：
所述第三PCB线圈（L3）叠放在第一PCB线圈（L1）和第二PCB线圈（L2）的外围。
4.根据权利要求1所述的用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器，其特征在于：
所述采样圆盘（D）为不锈钢圆盘，其上的豁口开口角度在180-270度之间。
5.根据权利要求1所述的用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器，其特征在于：
所述第一PCB线圈（L1）、第二PCB线圈（L2）和第三PCB线圈（L3）分别连接控制电路和电池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110110117.5A CN112798061B (zh) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | 一种用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110110117.5A CN112798061B (zh) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | 一种用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112798061A true CN112798061A (zh) | 2021-05-14 |
| CN112798061B CN112798061B (zh) | 2024-05-14 |
Family
ID=75812068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110110117.5A Active CN112798061B (zh) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | 一种用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112798061B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113283255A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-20 | 盛视科技股份有限公司 | 一种读卡线圈缠绕方法、读卡装置及读卡系统 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB219321A (en) * | 1923-07-16 | 1926-01-18 | John Alonzo Traylor | Improvements in electric reciprocating motors |
| GB592241A (en) * | 1945-01-08 | 1947-09-11 | Hughes Henry & Son Ltd | Improved means for the detection and measurement of magnetic fields |
| CN2888445Y (zh) * | 2005-11-23 | 2007-04-11 | 中国科学院物理研究所 | 扫描样品无损检测多极激励场发生装置 |
| CN101940472A (zh) * | 2007-06-15 | 2011-01-12 | 株式会社东芝 | 磁性微粒子成像装置 |
| DE102015217587A1 (de) * | 2014-09-16 | 2016-03-17 | Suzuki Motor Corporation | Elektrische rotierende Maschinen |
| CN205537693U (zh) * | 2016-03-14 | 2016-08-31 | 安徽沃巴弗电子科技有限公司 | 一种扭矩角度传感器的绕线结构 |
| US20180120083A1 (en) * | 2016-10-28 | 2018-05-03 | Microsemi Corporation | Angular position sensor and associated method of use |
| CN211119533U (zh) * | 2019-12-04 | 2020-07-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 线圈盘及电磁炉 |
| CN214173457U (zh) * | 2021-01-27 | 2021-09-10 | 济南瑞泉电子有限公司 | 一种用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器 |
-
2021
- 2021-01-27 CN CN202110110117.5A patent/CN112798061B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB219321A (en) * | 1923-07-16 | 1926-01-18 | John Alonzo Traylor | Improvements in electric reciprocating motors |
| GB592241A (en) * | 1945-01-08 | 1947-09-11 | Hughes Henry & Son Ltd | Improved means for the detection and measurement of magnetic fields |
| CN2888445Y (zh) * | 2005-11-23 | 2007-04-11 | 中国科学院物理研究所 | 扫描样品无损检测多极激励场发生装置 |
| CN101940472A (zh) * | 2007-06-15 | 2011-01-12 | 株式会社东芝 | 磁性微粒子成像装置 |
| DE102015217587A1 (de) * | 2014-09-16 | 2016-03-17 | Suzuki Motor Corporation | Elektrische rotierende Maschinen |
| CN205537693U (zh) * | 2016-03-14 | 2016-08-31 | 安徽沃巴弗电子科技有限公司 | 一种扭矩角度传感器的绕线结构 |
| US20180120083A1 (en) * | 2016-10-28 | 2018-05-03 | Microsemi Corporation | Angular position sensor and associated method of use |
| CN211119533U (zh) * | 2019-12-04 | 2020-07-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 线圈盘及电磁炉 |
| CN214173457U (zh) * | 2021-01-27 | 2021-09-10 | 济南瑞泉电子有限公司 | 一种用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 鲁进;陈锡侯;武亮;汤其富;: "基于平面线圈的高分辨力时栅角位移传感器", 光学精密工程, no. 01, 15 January 2017 (2017-01-15) * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113283255A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-20 | 盛视科技股份有限公司 | 一种读卡线圈缠绕方法、读卡装置及读卡系统 |
| CN113283255B (zh) * | 2021-05-17 | 2024-04-02 | 盛视科技股份有限公司 | 一种读卡线圈缠绕方法、读卡装置及读卡系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112798061B (zh) | 2024-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4007454A (en) | Apparatus for remotely determining the angular orientation, speed, and/or direction of rotation of objects | |
| US9207100B2 (en) | Magnetic position sensor with field direction measurement and flux collector | |
| US8051723B2 (en) | Encoder-type register for an automatic water meter reader | |
| JP2016509218A (ja) | 磁気式アブソリュートロータリエンコーダ | |
| JP2000353051A (ja) | 情報を指示する方法及びポインティング装置 | |
| WO1998014759A2 (en) | Sensor for count and tamper detection | |
| CN214173457U (zh) | 一种用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器 | |
| CN112798061B (zh) | 一种用于水表和燃气表的无磁感应式旋转传感器 | |
| CN111521228A (zh) | 一种无磁计量装置、计量方法和流体计量设备 | |
| US20160327413A1 (en) | Nonvolatile Rotation Sensor With Spiral Track | |
| US6333626B1 (en) | Flow meter for converting mechanical rotation into an electronic signal | |
| DK2691743T3 (en) | Arrangement and method for capacitive detection of the rotational motion of a rotating member | |
| US10690519B2 (en) | Meter reading sensor using TMR and hall effect sensors | |
| CN106197254A (zh) | 基于径向充磁的霍尔式角度传感器 | |
| US4165505A (en) | Apparatus for remotely determining the angular orientation, speed, and/or direction of rotation of objects | |
| CN111854878A (zh) | 一种nb水表无磁检测装置及其检测方法 | |
| JPH10170212A (ja) | 絶対値型磁気式変位検出装置 | |
| CN104596605B (zh) | 一种磁自动化流量记录器 | |
| CN212721576U (zh) | 一种无磁计量装置和流体计量设备 | |
| CN212692975U (zh) | 一种nb水表无磁检测装置 | |
| JPH0197826A (ja) | トルク検出装置 | |
| CN114383682A (zh) | 一种基于磁阻传感器的物联网水表 | |
| CN111089631A (zh) | 一种无磁传感采集燃气表读数的装置 | |
| CN209399923U (zh) | 一种基于涡流效应的角位移传感器 | |
| CN210108453U (zh) | 一种电子计数式水表 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |