CN1900955A - 机械转轮式计数器的电子读取装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种机械转轮式计数器的电子读取装置及其方法，该机械转轮式计数器的电子读取装置包括转轮或转盘以及邻近转轮或转盘设置的感应装置，所述转轮或转盘上设置有读数，所述读数所在区域是被感应区，所述感应装置是模拟量式传感器，电子读数则是剔除背景噪音后的差值。相对于现有技术，由于本发明的感应装置是模拟量式传感器，并在感应装置所获得的感应值中剔除电子元器件或背景光所造成的背景噪音，因此电子读数非常准确、结构简单成本低。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种数据识别装置及方法，特别是涉及一种机械转轮式计数器的电子读取装置及其方法。
【背景技术】
机械式计度器是一种广泛应用于电表、水表、煤气表等计量仪表上的人工直读式累加计数器。这类机械式计度器的突出优点是，无须电源就能进行计量(如水表、气表)，缺点则是只能人工读数抄表。随着社会的发展，人们希望能应用电子技术将此类机械式计度器的计数值进行远程读取(即远程抄表)。
一种对电表、水表、煤气表等计量仪表进行远程读取的解决方法是通过脉冲式计数进行数字化处理，即通过对该仪表某一转动部件的转动次数通过光、磁或谐振感应方式等进行脉冲输出计量，每转动一次便输出一个脉冲或脉冲组，再由单片计算机进行数字化处理并加以累计和存储。但是，这种方式缺点是易受干扰；对于机械式水表或气表等这类没有电的计量仪表来说，脉冲计量装置必须保证在计量的全过程中外接电，当断电时容易造成计量不准。
近年来，发展出非接触式电子读取装置，如2001年3月7日公告的中国专利第00208157.1号所揭露的一种电子数字化读取的机械转轮式计数器，以及2004年4月28日公告的中国专利第00105255.1号所揭露的一种电子数字化读取的机械转轮式计数器。上述计数器的数字化读取是通过发射光线到数码转轮上，数码转轮上对应读数的区域为反射区或吸收区，四个开光量式传感器检测反射区或吸收区的反射光，并判断为开(1)或关(0)状态，通过感应到的四个数字的不同排列的状态而确定视区上的确切读数。上述两专利可以对计量仪表进行非接触式电子读取，解决了脉冲计数所带来的二次计量等问题，但是，由于该两专利采用开关式传感器来进行电子读取，很容易造成读数不准，原因如下：
一.读取装置的传感器其感应头一般都有电子噪音，在某些情况下，电子噪音可能掩盖了感应到的真实信号，或比真实信号还强，从而导致误读的发生；二.计量仪表的数码转轮都有供人们肉眼观察转轮上读数的视区，因此在外界光从视区进入计量仪表而照射数码转轮的情况下，增大了数码转轮的反射光，结果传感器检测到错误的信号，比如应该感应不到反射光的，由于背景光的影响，错误地检测到光线，从而认为该区域是高反射区。所有上述的缺陷都必然导致现有技术读取装置不能正确读数，或不能稳定工作。
【发明内容】
为了克服现有技术机械转轮式计数器的电子读取装置的因背景噪音而导致电子读数不准确的技术问题，本发明提供一种电子读数准确并成本低的机械转轮式计数器的电子读取装置。
为了克服现有技术机械转轮式计数器的电子读取装置的因背景噪音而导致电子读数不准确的技术问题，本发明提供一种电子读数准确的机械转轮式计数器的电子读取方法。
本发明解决上述第一技术问题所采用的技术方案是：提供一种机械转轮式计数器的电子读取装置，包括转轮或转盘、邻近转轮或转盘设置的感应装置，所述转轮或转盘上设置有读数，所述读数所在区域是被感应区，所述感应装置是模拟量式传感器，电子读数是剔除背景噪音后的差值。
本发明解决上述第二技术问题所采用的技术方案是：提供一种机械转轮式计数器的电子读取方法，该机械转轮式计数器包括转轮或转盘以及邻近转轮或转盘设置的感应装置，所述转轮或转盘上设置有读数，所述读数所在区域是被感应区，所述感应装置是模拟量式传感器，其包括步骤：A、获得被感应区的感应值；B、将上述感应值减去背景噪音。
相对于现有技术，本发明机械转轮式计数器的电子读取装置的有益效果是：由于本发明的感应装置是模拟量式传感器，并在感应装置所获得的感应值中剔除电子元器件或背景光所造成的背景噪音，因此电子读数非常准确、结构简单成本低。
相对于现有技术，本发明机械转轮式计数器的电子读取方法的有益效果是：由于本发明机械转轮式计数器的电子读取方法所采用的感应装置是模拟量式传感器，并在感应装置所获得的感应值中剔除电子元器件和背景光所造成的背景噪音，因此电子读数非常准确。
【附图说明】
图1是本发明机械转轮式计数器的电子读取装置的总体结构示意图；
图2是本发明机械转轮式计数器的电子读取装置某位数字轮中，涂上反光材料、半反光材料和全吸光材料的示意图；
图3是图1中所示感应装置的电路图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
参见图1，本发明一种机械转轮式计数器10的电子读取装置包括表示计量值中不同位数的多个转轮11以及邻近转轮11固定位置上设置的感应装置20(传感器)。所述转轮11圆周上设置有读数，所述读数所在区域是被感应区12。
所述读数是0～9十个十进制环状排列的数字，每个数字对应一个被感应区12。本实施方式中感应装置20是三个红外发射接收对管光电传感器，并相邻设置在转轮11或转盘外适当的固定地方。对应地被感应区12是反光区。
参阅图2，被感应区12分三类，所述反光区涂敷有反光材料、半反光材料或全吸光材料，因此每个感应装置20感应三种状态中的一种，而三个感应装置20则感应按一定规律排列成的相邻的三个被感应区12。转轮11或转盘上的被感应区12的排列按顺序是：三个第一类被感应区12、三个第二类被感应区12、一个第一类被感应区12、一个第二类被感应区12、一个第一类被感应区12、一个第三类感应区。
图中可以看到，所述0～9十个顺序环状排列的数字对应的被感应区12，其中0，1，2、6、8涂反光材料，3、4、5、7涂全吸光材料，9涂半反光材料，因此三个感应装置20一起作用可以获得十个对应读数的不重复的感应结果。
感应计量值时，每个感应装置20可以感应到三种状态：0-没有接收到光，1-接收到一半的光，2-接收到全光。图中A，B，C为三个光电传感器，当光电传感器对着全吸光材料的数字时，状态为高＝2，当光电传感器对着反光材料的数字时，状态为低＝0，当光电传感器对着半反光材料的数字时，状态为半高＝1。显然当数码轮每转一格，三个光电传感器的状态都发生相应的改变。从0到9转动时，三个光电传感器组得到的状态是不同的，通过单片机处理后，可以识别转轮11的视值。所述三种感应状态排列成的被感应区12的排列如下：
| 数字 | 感应装置20 | ||
| A | B | C | |
| 0 | 0 | 2 | 2 |
| 1 | 2 | 0 | 2 |
| 2 | 0 | 2 | 0 |
| 3 | 1 | 0 | 2 |
| 4 | 0 | 1 | 0 |
| 5 | 0 | 0 | 1 |
| 6 | 0 | 0 | 0 |
| 7 | 2 | 0 | 0 |
| 8 | 2 | 2 | 0 |
| 9 | 2 | 2 | 2 |
当然，整体移动被感应区12的涂敷材料的位置，则效果一样，只是每个视值对应的感应装置20所感应到的状态排列组合不同。可以理解，视区和感应装置20的相对位置、感应装置20之间的相对位置以及被感应区12的涂敷材料的位置可以千变万化，但最终的目的是使0～9十个读数对应的三个感应装置20感应到的被感应区12状态的十个排列组合之间可以相互区分，不会混淆。
具体运作原理如下：理想状况下，当转轮11处于视值为1的位置时，光电传感器A、B、C分别对应转轮11的7(全吸光)、6(全反光)、5(全吸光)，于是当A和C光电传感器分别发出红外光时，被7和5吸收，A、C光电传感器没有接收到光信号，则其状态为高电平＝2；而B光电传感器发射红外光时，被6反射，B光电传感器接收到光信号，则其状态为低＝0。光电传感器的输出信号经连接感应装置20的单片机30 A/D转换后，可以获得3进制的数字信号为202，如轮转到4时，则得三进制数010，因此十进制的0到9十个数，可以全部转变为三进制的十个数，从而完成对转轮11的非接触电子读取。
为剔除背景噪音对读数的影响，设计如下方法剔除背景噪音：
A、分别获得在有光线照射被感应区12和无光线照射情况下的被感应区12的感应值；
比如感应装置20先不发光(红外线)，检测被感应区12，这时感应值S1＝无光时被感应区12真实检测值R1+背景光造成的检测值L+电子元器件的噪音N；再让感应装置20发光，检测被感应区12，这时感应值S2＝无光时被感应区12真实检测值R1+背景光造成的检测值L+电子元器件的噪音N+有光时被感应区12真实检测值R2；
B、获得上述两感应值的差值，即真正的电子读数是：S2-S1＝R2。
所述两感应值S1，S2差值的获得是通过单片机30完成，两感应值S1，S2被单片机30内部的A/D转换后，获得3进制的十个数字，从而完成对转轮11的非接触电子读取。
参阅图3，本发明机械转轮11式计数器的电子读取装置还包括一个连接感应装置20的单片机，和一个连接单片机的无线收发装置。感应装置20的输出信号经单片机A/D转换后转变为三进制的代表0～9十个十进制数字的十个数。而无线收发装置则将感应到的计量结果或处理数据用无线发送到服务器，进行远程读取(即远程抄表)。
相对于现有技术，由于本发明不需采用脉冲计量的方法，平时不用电，只需要在读数时启动本发明即可使用非接触式感应装置20感应转轮11上数字而获得计量结果，因此特别适合无电的水表和气表使用，寿命高、成本低并且精度好；
最主要的是：本发明采用的感应装置20是模拟量式传感器，并在感应装置20所获得的感应值中剔除电子元器件或背景光所造成的背景噪音，因此电子读数非常准确，解决了长期以来因为噪音存在而影响远程抄表产业发展的难题；省略开关量式传感器所必需连接的整形电路，结构简单成本低。
本发明其他实施方式：
比如反光区是全透光孔、半透光孔或遮挡区。光电传感器可以替换为电磁传感器，对应地被感应区12是电磁材料区。电磁材料区安置三种相异的导磁材料，或三种形状相异但导磁率相同的磁性材料或金属材料。
又比如仅在转轮11反光区涂敷反光材料、全吸光材料，或反光区是全透光孔、遮挡区；仅在电磁材料区安置两种导磁率的材料，或两种形状的磁性材料或金属材料。每个感应装置可分别感应到两种状态，固定设置在转轮外的四个感应装置分别感应四个相邻的被感应区。转轮上视区内的读数与对应的四个的感应装置感应到的被感应区的状态排列组合如下(设两种状态分别为0、1)：
| 数字 | 感应装置 | |||
| A | B | C | D | |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 2 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 3 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 4 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 5 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 6 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 7 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 8 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 9 | 0 | 1 | 0 | 1 |
上述实施方式的感应装置数量比第一个实施方式多了一个，而且电路上也较为复杂，因此成本较为增加。
Claims (9)
1.一种机械转轮式计数器的电子读取装置，包括转轮或转盘、邻近转轮或转盘设置的感应装置，所述转轮或转盘上设置有读数，读数所在区域是被感应区，其特征在于：所述感应装置是模拟量式传感器，电子读数是剔除背景噪音后的差值。
2.根据权利要求1所述的机械转轮式计数器的电子读取装置，其特征在于：所述读数是0～9十个十进制环状排列的数字，每个数字对应一个被感应区，多个感应装置对应感应相应数量按一定规则排列的被感应区，该多个按一定规律排列的感应值表示转轮的视区内的读取值。
3.根据权利要求2所述的机械转轮式计数器的电子读取装置，其特征在于：所述感应装置是光电传感器或电磁传感器，对应地被感应区是反光区或电磁材料区。
4.根据权利要求3所述的机械转轮式计数器的电子读取装置，其特征在于：被感应区分三类，所述反光区涂敷有反光材料、半反光材料或全吸光材料，或反光区是全透光孔、半透光孔或遮挡区，所述电磁材料区安置三种相异的导磁材料，或三种形状相异但导磁率相同的磁性材料或金属材料。
5.根据权利要求4所述的机械转轮式计数器的电子读取装置，其特征在于：所述感应装置为相邻设置的三个，转轮或转盘上的被感应区的排列按顺序是：三个第一类被感应区、三个第二类被感应区、一个第一类被感应区、一个第二类被感应区、一个第一类被感应区、一个第三类感应区。
6.根据权利要求4所述的机械转轮式计数器的电子读取装置，其特征在于：包括一个连接感应装置的单片机，感应装置的输出信号经单片机A/D转换后转变为三进制的代表0～9十个十进制数字的十个数。
7.根据权利要求3所述的机械转轮式计数器的电子读取装置，其特征在于：被感应区分两类，所述反光区涂敷有反光材料、全吸光材料，或反光区是全透光孔、遮挡区，所述电磁材料区安置两种导磁率的材料，或两种形状相异但导磁率相同的磁性材料或金属材料，感应装置是相邻排列的四个。
8.一种机械转轮式计数器的电子读取方法，其采用如权利要求1～7任一项所述的机械转轮式计数器的电子读取装置，其包括步骤：
A、获得被感应区的感应值；
B、将上述感应值减去背景噪音。
9.根据权利要求8所述的机械转轮式计数器的电子读取方法，其特征在于：步骤A是分别获得在有光线照射被感应区和无光线照射情况下的被感应区的感应值；步骤B是获得上述两感应值的差值。
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| CN 200510035995 CN1900955A (zh) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | 机械转轮式计数器的电子读取装置及其方法 |
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN102306332A (zh) * | 2011-07-26 | 2012-01-04 | 杭州柯林电力设备有限公司 | 一种机械数码轮数值读取装置 |
| CN102359804A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-02-22 | 黄华 | 直读式水表计度器 |
| CN103091584A (zh) * | 2013-01-16 | 2013-05-08 | 湖北省电力公司电力科学研究院 | 变压器转换选择器动作次数记录方法 |
| CN106767966A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-31 | 重庆市渝水仪表有限公司 | 一种计数器读数模糊推论识别算法 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102306332A (zh) * | 2011-07-26 | 2012-01-04 | 杭州柯林电力设备有限公司 | 一种机械数码轮数值读取装置 |
| CN102359804A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-02-22 | 黄华 | 直读式水表计度器 |
| CN103091584A (zh) * | 2013-01-16 | 2013-05-08 | 湖北省电力公司电力科学研究院 | 变压器转换选择器动作次数记录方法 |
| CN106767966A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-31 | 重庆市渝水仪表有限公司 | 一种计数器读数模糊推论识别算法 |
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