CN210774216U - 一种基于像素传感的计数装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于像素传感的计数装置，包括传感轮和传感接收端，传感轮和传感接收端的大小相同，传感轮按照水表基表的设计精度安装在机芯字轮位上，传感接收端安装在传感轮的正上方，传感接收端的投影与传感轮完全重合，用来接收传感轮的信号。具有以下优点：解决了目前摄像表结构复杂，对硬件要求较高，设备运行功耗较大的缺点，对原有摄像抄表繁复的设备进行了简化，保证了准确率的同时，大大降低了成本，减少了功耗，成为一种微功耗的影像传感器。
Description
技术领域
本实用新型是一种基于像素传感的计数装置，属于智能水表的计量采集领域。
背景技术
远程摄像抄表装置都是通过在水表表盘上安装摄像头，利用摄像头拍摄表盘的图片，通过将识别后的数据或原始图片传输给采集系统，实现水表读数的远传读数功能的装置。
目前的摄像抄表装置，多是对摄像头的结构和安装位置等进行改进，装置整体体积较大，功耗高，图片识别上对于硬件要求也比较高，大大限制了其在实际应用中的价值，整个抄表系统装置复杂，成本较高，准确率上有受到硬件影响较大，高识别率需要投入的设备性能必须要高，在性价比上竞争优势不大。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种基于像素传感的计数装置，解决了目前摄像表结构复杂，对硬件要求较高，设备运行功耗较大的缺点，对原有摄像抄表繁复的设备进行了简化，保证了准确率的同时，大大降低了成本，减少了功耗，成为一种微功耗的影像传感器。
为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种基于像素传感的计数装置，包括传感轮和传感接收端，传感轮和传感接收端的大小相同，传感轮按照水表基表的设计精度安装在机芯字轮位上，传感接收端安装在传感轮的正上方，传感接收端的投影与传感轮完全重合，用来接收传感轮的信号。
进一步的，所述传感轮的表面用白色高反光涂料绘制一个方向指针，其他区域涂覆黑色吸光涂料。
进一步的，所述传感接收端的形状为圆形，传感接收端的中间设有光源，传感接收端的外径略小于传感轮的范围内设置一圈像素传感器。
进一步的，所述像素传感器是按顺时针方向，沿圆形轨迹编号排列。
进一步的，所述光源的周围与像素传感器之间有挡板，挡板用于使得光源发光时光线只能照射到传感轮后反射到像素传感器，不会在发光时散射到像素传感器上。
进一步的，所述挡板为圆环状，挡板的高度大于光源的高度。
进一步的，所述像素传感器的上方安装有成像镜片或聚光配件，成像镜片或聚光配件能够将传感轮图像聚焦在像素传感器上。
进一步的，所述计数装置还包括单片机，单片机连接开关电路和AD采集电路，开关电路连接有光源，开关电路控制光源的启动关闭，光源发出光线照射到传感轮，AD采集电路连接有像素传感器，AD采集电路采集像素传感器的信号，传感轮反射光线到像素传感器。
本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
通过对传感部分和接收端进行改进，通过不同感光性能的涂料来区分转到角度，在接收端用密布的像素点来对传感信号进行识别，对原有摄像抄表繁复的设备进行了简化，保证了准确率的同时，大大降低了成本，减少了功耗，成为一种微功耗的影像传感器。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型实施例中传感轮及轮上喷涂示意图；
图2为本实用新型实施例中接收端像素传感器示意图；
图3为本实用新型实施例中接收端切面图；
图4为本实用新型实施例中单片机控制结构框图；
图5为本实用新型实施例中成像示意图。
具体实施方式
实施例1，如图1至图5所示，一种基于像素传感的计数装置，包括传感轮1和传感接收端2，传感轮1和传感接收端2的大小相同，传感轮1按照水表基表的设计精度，安装在机芯字轮位上相应位置进行合理安装，传感接收端2安装在传感轮1的正上方，传感接收端2的投影与传感轮1完全重合，用来接收传感轮1的信号。
所述传感轮1的表面用白色高反光涂料绘制一个方向指针11，其他区域涂覆黑色吸光涂料。
所述白色高反光涂料采用玻璃微珠高反光涂料。
所述黑色吸光涂料采用Vantablack低反射率暗黑涂料。
所述传感接收端2的形状为圆形，传感接收端2的中间设有光源22，传感接收端2的外径略小于传感轮1的范围内设置一圈像素传感器21，像素传感器21是按顺时针方向，沿圆形轨迹编号排列，光源22的周围与像素传感器21之间有挡板23，挡板23为圆环状，挡板23的高度大于光源22的高度，挡板23使得光源22发光时光线只能照射到传感轮1后反射到像素传感器21，不会在发光时散射到像素传感器21上，像素传感器21的上方安装有成像镜片或聚光配件，成像镜片或聚光配件能够将传感轮1图像聚焦在像素传感器21上。
所述计数装置还包括单片机，单片机连接开关电路和AD采集电路，开关电路连接有光源22，开关电路控制光源22的启动关闭，光源22发出光线照射到传感轮1，AD采集电路连接有像素传感器21，AD采集电路采集像素传感器21的信号，传感轮1反射光线到像素传感器21。
所述一种基于像素传感的计数装置的计数方法包括以下步骤：
当水表内水流经过时，传感轮1会进行转动，转动的传感轮1经过成像镜片或聚光配件，将图像信号投射到传感接收端2的像素平面上，像素平面即全体像素传感器21所处的水平位置；
传感轮上涂有黑色吸光涂料的区域会吸收光线，光线极少或几乎不会被反射到传感接收端上，高反光材料绘制的方向指针11会将光线反射到传感接收端2，被像素传感器21吸收；
像素传感器21是感光感色元件，可输出开关或模拟量信号，通过AD采集电路采集像素传感器21的像素信息后发送到单片机；
单片机读取分析接收到的像素信息，AD采集电路循环采集像素传感器21的像素信息发送给单片机，单片机可以计算出每次采集时传感轮1的方向指针11所指的位置；
单片机通过对比相邻两次位置的不同，可以算出传感轮1的方向指针11是在顺时针旋转还是逆时针旋转；
设定一个初始点(零点)，当传感轮1的方向指针11经过该点一次，就记录转轮圈数加1，通过累计圈数就可得出总的流量数据，这样通过读取像素信息就可以识别指针的角度，进而分析传感轮1转动圈数，得出水表读数。
传感接收端2不断接收传感信号，当水表内部水流方向为正时，传感轮1按照顺时针方向转动，传感接收端2接收到传感信号时，各个像素传感器21接收到数据顺序为逆时针方向，当水表内部水流方向为反向时，传感轮1按照逆时针方向转动，传感接收端2接收到传感信号时，各个像素传感器21接收到数据顺序为顺时针。因像素传感器21是按顺时针方向沿圆形轨迹编号排列，当采集到的方向指针11位置数据是逐渐增大为正转，是逐渐减小为倒转，单片机通过分析接收到传感信号的像素传感器21的位置和接收数据顺序，可以得到水表内水流的方向。
本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (7)
1.一种基于像素传感的计数装置，其特征在于：包括传感轮(1)和传感接收端(2)，传感轮(1)和传感接收端(2)的大小相同，传感轮(1)按照水表基表的设计精度安装在机芯字轮位上，传感接收端(2)安装在传感轮(1)的正上方，传感接收端(2)的投影与传感轮(1)完全重合，用来接收传感轮(1)的信号。
2.如权利要求1所述的一种基于像素传感的计数装置，其特征在于：所述传感轮(1)的表面用白色高反光涂料绘制一个方向指针(11)，其他区域涂覆黑色吸光涂料。
3.如权利要求1所述的一种基于像素传感的计数装置，其特征在于：所述传感接收端(2)的形状为圆形，传感接收端(2)的中间设有光源(22)，传感接收端(2)的外径略小于传感轮(1)的范围内设置一圈像素传感器(21)。
4.如权利要求3所述的一种基于像素传感的计数装置，其特征在于：所述像素传感器(21)是按顺时针方向，沿圆形轨迹编号排列。
5.如权利要求3所述的一种基于像素传感的计数装置，其特征在于：所述光源(22)的周围与像素传感器(21)之间有挡板(23)，挡板(23)用于使得光源(22)发光时光线只能照射到传感轮(1)后反射到像素传感器(21)，不会在发光时散射到像素传感器(21)上。
6.如权利要求5所述的一种基于像素传感的计数装置，其特征在于：所述挡板(23)为圆环状，挡板(23)的高度大于光源(22)的高度。
7.如权利要求3所述的一种基于像素传感的计数装置，其特征在于：所述像素传感器(21)的上方安装有成像镜片或聚光配件，成像镜片或聚光配件能够将传感轮(1)图像聚焦在像素传感器(21)上。
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2019
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