CN201463913U - 配置光传感字轮的计量装置 - Google Patents
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Abstract
一种配置光传感字轮的计量装置，包括至少一个标有数字的字轮(100)和设置有光传感器组件的电路板(200)。所述字轮(100)设置有沿轴向贯穿轮辐的圆弧形通孔，所述通孔包括五个中心圆弧线半径是r的第一通孔(111、112、113、114、115)和一个中心圆弧线半径是R的第二通孔(121)；光传感器组件的光发射器和光接收器互相正对着分别安装在字轮(100)两边的各电路板(200)的相对两面上，包括两个设置在以字轮(100)轴心为圆心且半径是r的圆弧线上的第一光传感器组件(311、312)和五个设置在以字轮(100)轴心为圆心且半径是R的圆弧线上的第二光传感器组件(321、322、323、324、325)。本实用新型解决了因数字进位或者字轮倒转导致的误读问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及用字轮完成计数显示的计量装置，特别是涉及借助光传感器确定字轮旋转角度的编码以实现自动读取计量数据的计量装置。
背景技术
现有技术配置字轮的计量装置常用于通过定期的计量数据确定应缴纳的费用，例如电表、水表、燃气表等。为了节省人力，实现远程自动化读取计量数据，所述计量装置还设置有传感装置，通过传感装置确定字轮旋转的角度，从而确定字轮的读数；常用的传感装置是光传感器。因此，现有技术计量装置既可以人工读数也可以自动读数。对于多位计数的计量装置，数字进位和倒转经常会导致计数错误。以常用的十进制字轮读数为例，当低位字轮转动一周，由9跳变到0时，高位字轮将跳动一个数字，这种状态称为数字进位。对于数字进位，所述计量装置的自动读数借鉴了人工读数的方法：进位时，如果判断低位字轮读9时，高位字轮则读显示在读数窗口的两相邻数字中的较小值；如果判断低位字轮读0时，高位字轮则读显示在读数窗口的两相邻数字中的较大值。通常判断低位字轮读9还是读0还需要结合计量数据的历史记录，因此，计量装置实现准确读数的软件设计都比较复杂，考虑因素较多，而且还不能根本地解决上述数字进位误读问题；在特殊情况下，字轮发生倒转，所述计量装置自动读数的准确性更难于保证。在实践中，所述计量装置需要用定期的人工读数校正自动读数，降低了计量效率。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出一种能够根本解决数字进位和倒转导致的误读问题，且数据处理简单的配置光传感字轮的计量装置。
本实用新型解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：
设计、制造一种配置光传感字轮的计量装置，包括至少一个标有数字的字轮、设置有光传感器组件的电路板、字轮轴和数据处理模块；所述字轮可旋转地安装在字轮轴上，并且是平行地夹在两块电路板之间；尤其是，所述字轮设置有沿轴向贯穿轮辐的圆弧形通孔，各圆弧形通孔的透光面都是由字轮轴心为起点的两根半径线，以及夹在该两根半径线线间以字轮轴心为圆心的不同半径两圆弧线一起围成的；所述通孔包括五个中心圆弧线半径是r的第一通孔和一个中心圆弧线半径是R的第二通孔，其中r≠R；光传感器组件的光发射器和光接收器互相正对着分别安装在字轮两边的各电路板的相对两面上，包括两个设置在以字轮轴心为圆心且半径是r的圆弧线上的第一光传感器组件和五个设置在以字轮轴心为圆心且半径是R的圆弧线上的第二光传感器组件；所述数据处理模块采集各光传感器组件的状态，获得互不重复的十组以上用七位二进制数标识的状态编码，用以确定计量数据。
具体地，所述第一通孔各自中心圆弧线的圆心角都是36°，相邻两第一通孔的中央半径线之间的夹角是72°；所述第二通孔中心圆弧线的圆心角是180°；在以字轮轴心为圆心且半径为r的圆弧线上，由第一个第一光传感器组件沿字轮倒转方向位移圆心角162°设置有第二个第一光传感器组件；在以字轮轴心为圆心且半径为R的圆弧线上，从第一个第二光传感器组件开始，沿字轮倒转方向，每次位移间隔圆心角36°就设置一个第二光传感器组件，直至第五个第二光传感器组件.
以字轮上任一数字的中心至该字轮轴线的垂直距离线为所述各通孔的基准线A0B0，沿字轮倒转方向，最靠近所述数字的第一通孔的中央半径线与基准线A0B0的夹角是45°，第二通孔的中央半径线与基准线A0B0的夹角是171°；以所述计量装置读数窗口的中心至该字轮轴线的垂直距离线为所述各传感器组件的基准线AEBE，沿字轮倒转方向，所述第一个第一光传感组件中心到字轮轴心的连线与传感基准线AEBE之间的夹角是121°，所述第一个第二光传感器组件中心到字轮轴心的连线与传感基准线AEBE之间的夹角是95°。
同现有技术相比较，本实用新型“配置光传感字轮的计量装置”的技术效果在于：
借助所述通孔，所有光传感器组件的状态能够准确反映字轮旋转角度与正确读数之间对应关系，每个读数都有唯一的一组反映所有光传感器组件逻辑状态的编码与之对应，不需要考虑计量数据的历史记录就可以实现计量装置的准确读数；所述计量装置只需要根据所有光传感器组件的状态就可以得出准确的读数，不需要设计复杂的软件，节省了设计成本。
附图说明
图1是本实用新型“配置光传感字轮的计量装置”优选实施例的外观轴测投影示意图；
图2是所述优选实施例中一个字轮100的正投影主视示意图；
图3是图2字轮100的正投影右视示意图；
图4是图2的C-C方向剖视示意图；
图5是所述优选实施例从数字5旋转到数字6的示意图，包括：
图5-1是所述优选实施例的字轮100从数字0旋转180°时的示意图；
图5-2是所述优选实施例的字轮100从数字0旋转189°时的示意图；
图5-3是所述优选实施例的字轮100从数字0旋转198°时的示意图；
图5-4是所述优选实施例的字轮100从数字0旋转207°时的示意图；
图5-5是所述优选实施例的字轮100从数字0旋转216°时的示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示优选实施例作进一步详述。
本实用新型涉及一种配置光传感字轮的计量装置，包括至少一个标有数字的字轮100、设置有光传感器组件的电路板200、字轮轴400和数据处理模块；所述字轮100可旋转地安装在字轮轴400上，并且是平行地夹在两块电路板200之间.本实用新型优选实施例，如图1所示，所述计量装置设置有4个字轮100.如图2至图4所示，所述字轮100设置有沿轴向贯穿轮辐的圆弧形通孔，各圆弧形通孔的透光面的截面都是由字轮100轴心为起点的两根半径线，以及夹在该两根半径线间以字轮100轴心为圆心的不同半径两圆弧线一起围成的.如图3所示，本实用新型中将以字轮100的轴心为圆心，经过所述通孔中心点的圆弧线称为所述通孔的中心圆弧线；将经过字轮100轴心和通孔中心点的径向直线称为中央半径线.所述通孔包括五个中心圆弧线半径是r的第一通孔111、112、113、114、115和一个中心圆弧线半径是R的第二通孔121，其中r≠R，即第一通孔可以在第二通孔的外圈，也可以在其内圈.如图4所示，所述光传感器组件的光发射器和光接收器互相正对着分别安装在字轮100两边的各电路板200的相对两面上，包括两个设置在以字轮100轴心为圆心且半径是r的圆上的第一光传感器组件311、312和五个设置在以字轮100轴心为圆心且半径是R的圆上的第二光传感器组件321、322、323、324、325；所述数据处理模块采集各光传感器组件(321、322、323、324、325、311、312)的状态，将所述七个光传感组件电平状态组合成七位二进数标识的状态编码，那么，每一组编码就对应字轮100的一个特定角度位置，根据特定角度就可以唯一地确定字轮100所显示的读数；由于所述状态编码只与字轮100的特定角度位置有关，不会受到进位问题和字轮100倒转问题的干扰，不仅简化了计量装置的软件设计工作量，还提高了工作效率，从根本上解决了因数字进位或者字轮倒转导致的误读问题.
具体地，本实用新型优选实施例，如图3和图4所示，所述第一通孔111、112、113、114、115各自中心圆弧线的圆心角θ都是36°，相邻两第一通孔的中央半径线之间的夹角σ是72°。所述第二通孔121中心圆弧线的圆心角ω是180°。在以字轮100轴心为圆心且半径为r的圆弧线上，由第一个第一光传感器组件311沿字轮100倒转方向位移圆心角
162°设置有第二个第一光传感器组件312。在以字轮100轴心为圆心且半径为R的圆弧线上，从第一个第二光传感器组件321开始，沿字轮100倒转方向，每次位移间隔圆心角ψ36°就设置一个第二光传感器组件，直至第五个第二光传感器组件325。所述字轮100倒转方向是指从读数窗口看字轮为倒计数，即递减计数，也就是在图3和图4中按逆时针方向做角位移。
本实用新型优选实施例通过以下的具体结构说明对字轮100的转动角度或称角位移、光传感器组件的状态编码和实际读数之间的关系。如图3和图4所示，以字轮100上任一数字的中心至该字轮100轴线的垂直距离线为所述各通孔的基准线A0B0，沿字轮100倒转方向，最靠近所述数字的第一通孔的中央半径线与基准线A0B0的夹角α是45°，第二通孔121的中央半径线与基准线A0B0的夹角β是171°。本实用新型优选实施例采用十进制数字字轮，同时，以字轮100上的数字“0”为确定基准线A0B0的数字。以所述计量装置读数窗口的中心至该字轮100轴线的垂直距离线为所述各传感器组件的基准线AEBE，沿字轮100倒转方向，所述第一个第一位置光传感器组件311中心到字轮100轴心的连线与传感基准线AEBE之间的夹角γ是121°，所述第一个第二光传感器组件321中心到字轮100轴心的连线与传感基准线AEBE之间的夹角δ是95°。假设各光传感器组件状态编码的依照第二光传感器组件321、322、323、324、325、第一光传感器组件311、312的顺序排列，而且将光传感器组件因射出的光穿过通孔而被接收的状态定义为高电平“1”，将光传感器组件因射出的光不能穿过通孔而无法接收的状态定义为低电平“0”，以字轮100从读数窗口中心正对数字“0”为起点，那么，本实用新型优选实施例所述字轮100的转动角度或称角位移、光传感器组件的状态编码和实际读数之间的关系如下表所示，而且图5示出从数字“5”转到数字“6”的具体过程。
| 字轮100的转动角度(角位移) | 光传感器组件编码 | 数字区间 | 实际读数 |
| 0° | 11111 10 | 0～0.25 | 0 |
| 9° | 11111 10 | 0.25～0.50 | 0 |
| 18° | 11111 00 | 0.50～0.75 | 0 |
| 27° | 11110 00 | 0.75～1.00 | 0 |
| 36° | 11110 01 | 1.00～1.25 | 1 |
| 45° | 11110 01 | 1.25～1.50 | 1 |
| 字轮100的转动角度(角位移) | 光传感器组件编码 | 数字区间 | 实际读数 |
| 54° | 11110 11 | 1.50～1.75 | 1 |
| 63° | 11100 11 | 1.75～2.00 | 1 |
| 72° | 11100 10 | 2.00～2.25 | 2 |
| 81° | 11100 10 | 2.25～2.50 | 2 |
| 90° | 11100 00 | 2.50～2.75 | 2 |
| 99° | 11000 00 | 2.75～3.00 | 2 |
| 108° | 11000 01 | 3.00～3.25 | 3 |
| 117° | 11000 01 | 3.25～3.50 | 3 |
| 126° | 11000 11 | 3.50～3.75 | 3 |
| 135° | 10000 11 | 3.75～4.00 | 3 |
| 144° | 10000 10 | 4.00～4.25 | 4 |
| 153° | 10000 10 | 4.25～4.50 | 4 |
| 162° | 10000 00 | 4.50～4.75 | 4 |
| 171° | 00000 00 | 4.75～5.00 | 4 |
| 180° | 00000 01 | 5.00～5.25 | 5 |
| 字轮100的转动角度(角位移) | 光传感器组件编码 | 数字区间 | 实际读数 |
| 189° | 00000 01 | 5.25～5.50 | 5 |
| 198° | 00000 11 | 5.50～5.75 | 5 |
| 207° | 00001 11 | 5.75～6.00 | 5 |
| 216° | 00001 10 | 6.00～6.25 | 6 |
| 225° | 00001 10 | 6.25～6.50 | 6 |
| 234° | 00001 00 | 6.50～6.75 | 6 |
| 243° | 00011 00 | 6.75～7.00 | 6 |
| 252° | 00011 01 | 7.00～7.25 | 7 |
| 261° | 00011 01 | 7.25～7.50 | 7 |
| 270° | 00011 11 | 7.50～7.75 | 7 |
| 279° | 00111 11 | 7.75～8.00 | 7 |
| 288° | 00111 10 | 8.00～8.25 | 8 |
| 297° | 00111 10 | 8.25～8.50 | 8 |
| 字轮100的转动角度(角位移) | 光传感器组件编码 | 数字区间 | 实际读数 |
| 306° | 00111 00 | 8.50～8.75 | 8 |
| 315° | 01111 00 | 8.75～9.00 | 8 |
| 324° | 01111 01 | 9.00～9.25 | 9 |
| 333° | 01111 01 | 9.25～9.50 | 9 |
| 342° | 01111 11 | 9.50～9.75 | 9 |
| 351° | 11111 11 | 9.75～0 | 9 |
| 360° | 11111 10 | 0～0.25 | 0 |
可见，各读数都唯一对应一组字轮100的位置编码，从而有效地解决了因数字进位和字轮100倒转而导致的误读问题。
显然，上述字轮100的转动角度或称角位移、光传感器组件的状态编码和实际读数之间的关系只是适于本实用新型优选实施例的情况。本领域普通技术人员可以很容易的通过改变基准线A0B0、AEBE的位置，改变第一通孔、第二通孔、第一光传感器组和第二光传感器组之间的相对位置实现准确获取至少十组互不相同的编码，从而达到本实用新型的技术效果。
Claims (3)
1.一种配置光传感字轮的计量装置，包括至少一个标有数字的字轮(100)、设置有光传感器组件的电路板(200)、字轮轴(400)和数据处理模块；所述字轮(100)可旋转地安装在字轮轴(400)上，并且是平行地夹在两块电路板(200)之间；其特征在于：
所述字轮(100)设置有沿轴向贯穿轮辐的圆弧形通孔，各圆弧形通孔的透光面的截面都是由字轮(100)轴心为起点的两根半径线，以及夹在该两根半径线之间以字轮(100)轴心为圆心的不同半径两圆弧线一起围成的；所述通孔包括五个中心圆弧线半径是r的第一通孔(111、112、113、114、115)和一个中心圆弧线半径是R的第二通孔(121)，其中r≠R；
光传感器组件的光发射器和光接收器互相正对着分别安装在字轮(100)两边的各电路板(200)的相对两面上，包括两个设置在以字轮(100)轴心为圆心且半径是r的圆弧线上的第一光传感器组件(311、312)和五个设置在以字轮(100)轴心为圆心且半径是R的圆弧线上的第二光传感器组件(321、322、323、324、325)。
2.根据权利要求1所述的配置光传感字轮的计量装置，其特征在于：
所述第一通孔(111、112、113、114、115)各自中心圆弧线的圆心角(θ)都是36°，相邻两第一通孔的中央半径线之间的夹角(σ)是72°；
所述第二通孔(121)中心圆弧线的圆心角(ω)是180°；
在以字轮(100)轴心为圆心且半径为r的圆弧线上，由第一个第一光传感器组件(311)沿字轮(100)倒转方向位移圆心角
162°设置有第二个第一光传感器组件(312)；
在以字轮(100)轴心为圆心且半径为R的圆弧线上，从第一个第二光传感器组件(321)开始，沿字轮(100)倒转方向，每次位移间隔圆心角(ψ)36°就设置一个第二光传感器组件，直至第五个第二光传感器组件(325)。
3.根据权利要求2所述的配置光传感字轮的计量装置，其特征在于：
以字轮(100)上任一数字的中心至该字轮(100)轴线的垂直距离线为所述各通孔的基准线A0B0，沿字轮(100)倒转方向，最靠近所述数字的第一通孔的中央半径线与基准线A0B0的夹角(α)是45°，第二通孔(121)的中央半径线与基准线A0B0的夹角(β)是171°；
以所述计量装置读数窗口的中心至该字轮(100)轴线的垂直距离线为所述各传感器组件的基准线AEBE，沿字轮(100)倒转方向，所述第一个第一光传感器组件(311)中心到字轮(100)轴心的连线与传感基准线AEBE之间的夹角(γ)是121°，所述第一个第二光传感器组件(321)中心到字轮(100)轴心的连线与传感基准线AEBE之间的夹角(δ)是95°。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN102288209A (zh) * | 2010-06-19 | 2011-12-21 | 深圳市兴源鼎新科技有限公司 | 用于定位字轮旋转位置的方法及使用该方法的计量装置 |
| CN102706374A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-10-03 | 深圳天行健电子有限公司 | 圆盘光电编码测角读数装置 |
| CN104048720A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-09-17 | 济南瑞泉电子有限公司 | 高可靠对射式直读液封水表 |
| CN104048721A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-09-17 | 济南瑞泉电子有限公司 | 一种自检错式液封水表 |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102288209A (zh) * | 2010-06-19 | 2011-12-21 | 深圳市兴源鼎新科技有限公司 | 用于定位字轮旋转位置的方法及使用该方法的计量装置 |
| CN102288209B (zh) * | 2010-06-19 | 2014-01-22 | 深圳市兴源鼎新科技有限公司 | 用于定位字轮旋转位置的方法及使用该方法的计量装置 |
| CN102706374A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-10-03 | 深圳天行健电子有限公司 | 圆盘光电编码测角读数装置 |
| CN102706374B (zh) * | 2012-06-12 | 2015-05-27 | 深圳天行健电子有限公司 | 圆盘光电编码测角读数装置 |
| CN104048720A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-09-17 | 济南瑞泉电子有限公司 | 高可靠对射式直读液封水表 |
| CN104048721A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-09-17 | 济南瑞泉电子有限公司 | 一种自检错式液封水表 |
| CN104048721B (zh) * | 2014-06-23 | 2017-09-29 | 济南瑞泉电子有限公司 | 一种自检错式液封水表 |
| CN104048720B (zh) * | 2014-06-23 | 2018-02-16 | 济南瑞泉电子有限公司 | 高可靠对射式直读液封水表 |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20100512 Termination date: 20160519 |