CN2546961Y - 电刷式直接读取机械计数器数字的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械计数器数字直接读取装置，适用于具有机械计数器记录积算数据的仪器仪表。本实用新型包括计数器字轮、电刷、4位二进制编码板、数字信号处理电路板，其特征在于电刷固定在计数器字轮上，电刷与计数器字轮同步转动，电刷的4个触头在编码板上滑动，将字轮所指数字的物理位置变换成二进制编码信号，数字信号处理电路板对4位二进制编码信号进行译码和转换处理，数字信号处理电路板上有单片微处理器，可实现计数器字轮读数值直接转换成电子数字信号并通过RS485或I²C总线通信方式传输。本实用新型与现有技术相比具有结构简单，实现容易，平时可以不供电，只在需要读数时，才需供电等优点。

Description

电刷式直接读取机械计数器数字的装置

技术领域

本实用新型涉及机械计数器数字直接读取装置，适用于具有机械计数器记录积算数据的仪器仪表。

背景技术

现在的一次仪表(水、电、气等计量表)的脉冲信号采集和传输长期困扰着自动抄表技术的发展，目前具有脉冲信号远传功能的水、电、气表大都采用在计量表内部加装传感器(如干簧管、霍尔器件、光电器件等)的方式，将机械转动变换成电脉冲信号并输出至远端设备，自动抄表系统的计量依据是脉冲，根据实时累计的脉冲个数换算成计量表的积算值，因此自动抄表设备必须连续不断的接收脉冲信号，自动抄表系统必须长期稳定的工作，并且要求电源不能间断。另外，自动抄表设备无法判断和纠正计量表错发及丢失的脉冲信号，也不能识别计量表的正、反转和传输过程中的干扰信号，因此，采用这种脉冲计量方案，很难保证自动抄表系统的抄表数据和现场计量表的读数完全保持一致。

本实用新型的设计目的：主要针对水、电、气表及其它计量表自动抄表系统存在的抄表数据与计量表读数误差问题，提供一种能直接读取机械计数器数字的装置，通过识别计数器字轮1的物理位置，将字轮1指向的数字值转换成对应的电子数字信号，解决脉冲计量方式抄表系统存在的不足，真正实现读数无误差，所见即所得。技术方案

本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的：本实用新型包括计数器字轮1、电刷2、4位二进制编码(8421码)板4、数字信号处理电路板7，其特征在于电刷2固定在计数器字轮1上，电刷2与计数器字轮1同步转动，电刷2的4个触头3在编码板4的二进制编码条5、6上滑动，将字轮1所指数字的物理位置变换成二进制编码信号，数字信号处理电路板7对4位二进制编码信号进行译码和转换处理，数字信号处理电路板7上有单片微处理器，可实现计数器字轮1读数值直接转换成电子数字信号并通过RS485或I²C总线通信方式传输。

本实用新型的电刷式直接读取机械计数器数字的装置，以RS485或I²C总线通信方式传输至上一级设备或装置，在上一级设备或装置上显示机械计数器上的具体读数。一位计数器字轮1需要一个电刷2、一块4位二进制编码板4，一个多位机械计数器共用一块数字信号处理电路板7。

本实用新型解决了脉冲计量方式的水、电、气表及其它计量表自动抄表系统存在的抄表数据与计量表读数误差问题。

附图(表)说明

图1是本实用新型的部件结构示意图。

图2是本实用新型的二进制编码板结构示意图。

图3是本实用新型的二进制编码条展开图。

图4是本实用新型的电刷与编码条连接电路图。

图5是本实用新型数字信号处理电路板固定在机械计数器的结构图。

图6是本实用新型的数字信号处理电路板原理框图。

表1是本实用新型的特殊编码表。

具体实施例

下面结合附图说明对本实用新型作进一步详细的描述：如图1、图5所示，本实用新型是由计数器字轮1、电刷2、4位二进制编码板4和数字信号处理电路板7组成。电刷2是一个具有弹性的铜簧片，有4个触头3。编码板4为双面印制电路板，正面有四条同心二进制编码圆弧导电敷铜片5(包括开关量信号地导电敷铜片6)，信号引出线在反面，见图2所示。根据编码的特点和编码条5、6在编码板4上的布局，合理的设计了电刷2的4个触头3可完成以开关量信号地6为常接触点，对4位二进制编码条4的接触动作，见图3所示。固定在计数器字轮1上的电刷2与计数器字轮1同步转动，电刷2的4个触头3分别与编码板4上的4位二进制编码敷铜片5接触或离开，在编码板4上产生与计数器字轮1指示数字相对应的二进制编码信号。

本实用新型的工作原理：一位二进制数可以表示二种状态，即“0”和“1”，如果用4位二进制数，则可表示16(2⁴＝16)种状态。一位触头3与二进制编码敷铜片5的接触和离开产生一个二进制的开关量信号，字轮1上有10个数字的物理位置，在字轮1上安装一个带有4个触头3的电刷2，电刷2与字轮1同步转动，通过电刷2触头3在二进制编码敷铜片5上接触和离开，见图2和图3所示，就可以产生4位二进制开关量信号，见图4所示，从而可以识别计数器字轮1的物理位置，数字信号处理电路板7对4位二进制开关量信号进行译码和转换处理，并以RS485或I²C总线通信方式输出与字轮1所指数字对应的数据给上一级设备和装置。

本实用新型设计了特殊的4位二进制编码，10个4位二进制编码对应计数器字轮1的“0-9”10个数字，见表1的特殊编码表。本编码很好的解决了计数器字轮1在两个数字交界处出现错误识别的问题，从图4中可以看到，电刷2在两个数字交界处的移动，只存在电刷2的1个触头3与1位二进制编码条5的接触或离开，因此只会产生这两个数字中的其中一个数的二进制编码，而不会产生三个或三个以上数的二进制编码，所以，采用这种特殊的4位二进制编码，在字轮1转动到二个数字交界处就不会出现误码，这也是本实用新型的独特之处。

本实用新型每位计数器字轮1需要一个读数识别装置，一个多位机械计数器共用一块数字信号处理电路板7。电刷2固定在计数器字轮1上，4位二进制编码板4固定在数字信号处理电路板7上，数字信号处理电路板7固定在机械计数器支架上。见图5所示。

本实用新型的数字信号处理板7是一个单片机系统，由单片机、开关量信号输入电路、片选电路、通信接口电路等组成，见图6所示，主要将来自每位字轮1在4位二进制编码板4上产生的四位二进制开关量信号进行译码和转换处理，以串行通信的方式将机械计数器指示的数值输出至上一级设备或装置。

电刷式直接读取机械计数器数字的装置结构简单，实现容易，平时可以不供电，只在需要读数时，才需供电。

Claims (4)

1、一种电刷式直接读取机械计数器数字的装置，包括计数器字轮(1)、电刷(2)、4位二进制编码(8421码)板(4)、数字信号处理电路板(7)，其特征在于电刷(2)固定在计数器字轮(1)上，电刷(2)与计数器字轮(1)同步转动，电刷(2)的4个触头(3)在编码板(4)上滑动，将字轮(1)所指数字的物理位置变换成二进制编码信号，数字信号处理电路板(7)对4位二进制编码信号进行译码和转换处理，数字信号处理电路板(7)上有单片微处理器，可实现计数器字轮(1)读数值直接转换成电子数字信号并通过RS485或I²C总线通信方式传输。

2、根据权利要求1所述的电刷式直接读取机械计数器数字的装置，其特征是：通过识别计数器字轮(1)的物理位置，将字轮(1)指向的数字值转换成对应的电子数字信号，以RS485或I²C总线通信方式传输至上一级设备或装置，在上一级设备或装置上显示机械计数器上的具体读数。

3、根据权利要求1或2所述的电刷式直接读取机械计数器数字的装置，其特征是：一位计数器字轮(1)需要一个电刷(2)、一块4位二进制编码板(4)，一个多位机械计数器共用一块数字信号处理电路板(7)。

4、根据权利要求1所述的电刷式直接读取机械计数器数字的装置，其特征是：编码板(4)上的10个4位二进制编码对应计数器字轮(1)的“0-9”10个数字。编码板(4)上输出的二进制编码信号是由字轮(1)指示的数字所在的物理位置决定。

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