[實用新型]編碼計度遠程讀數水表

無效

• 申請號: 00237728.4
• 申請日: 2000-06-13
• 公開（公告）號: CN2513086Y
• 公開（公告）日: 2002-09-25
• 發明（設計）人: 鄭洪
• 申請（專利權）人: 鄭洪
• 主分類號: G01F15/06
• 分類號: G01F15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

傳統民用的水表采用機械字輪式計度器。它結構簡單，工作可靠，經受近百年的考驗沿用至今。但當時代進入數字化后，它面臨淘汰。原因就是它的讀數不可數字化。蜂擁而起的各種電子脈沖式水表企圖一舉取而代之，終因成本太高或性能不穩定而難被市場廣泛接受。水表實現數字化的最終目的是實現自動化的遠程讀數。如能將傳統水表的機械字輪式結構形式加以改進，使其適應數字化要求，并且能實現自動化的遠程讀數，將會使古老的水表重新占具市場。

本實用新型的目的在于提供一種在傳統的水表基礎上進行改進的具有遠程讀數功能的編碼計度水表。

本實用新型是在傳統的水表基礎上，在水表中加入編碼輪。所述編碼輪上刻有轉角信息。并且在相應位置上設置一組接收編碼輪轉角位置信息的探頭。所述探頭將編碼輪上的轉角信息轉化為可驅動數字電路的二進制編碼電平。本水表還包括一個遠程讀數電路，該電路還包括一組由電源線、地線、地址碼選擇脈沖線、輸出信號線和地址碼清零線組成的五芯總線輸出，可與讀數計算機對應端連接；所述遠程讀數電路由數據選擇器、數字比較器、地址計數器、地址編碼開關和三態門電路組成。所述探頭通過數據選擇器各輸入端與輸出信號線相連通。所述地址計數器包括地址選擇脈沖線端和地址清零線端，并分別與所述總線的地址選擇脈沖線和地址清零線對應連接。所述地址計數器的低位輸出端與數據選擇器的控制端相連接，可對某一位編碼電平作選通控制。而它的高位輸出與數字比較器相連接。另有一地址編碼開關也與數字比較器相連接，所述數字比較器在計數器高位輸出與水表的地址碼相等時，就會打開與數據選擇器輸出相連的信號線上的三態門，數據就會傳送出去。

本實用新型在保留了傳統水表性能穩定和廉價的優點基礎上，實現了數字化和自動化的遠程讀數。本水表在任何掉電的情況下，不丟失已記錄的用氣信息。

圖面說明：

圖1是本實用新型所述具有遠程讀數功能的編碼計度水表的結構框圖。

圖2是本實用新型所述具有遠程讀數功能的編碼計度水表的遠程讀數電路的原理圖。

計度器的工作原理簡單地說就是將電量的測量轉換為機械位置的測量。或說將其他物理量轉換為計度器中字輪的偏轉角度。我們保留計度器的字輪計度原理，從而保留了它在轉換過程中的可靠性及其廉價的結構。而在計度器中附加編碼輪。用編碼輪測量轉角是幾何量測量中的一種方法。其基本原理(見附圖)是在一圓盤1上刻有一組同心圓，每個同心圓上有表示某一位二進制的信息。每一二進制位對應一探頭2。探頭可輸出一個相對編碼輪當前位置的二進制編碼電平。在計度器中采用編碼輪后，就實現了數字化。

水表實現數字化的最終目的是實現自動化的遠程讀數。因此數字化水表必須有遠程讀數電路。遠程讀數電路的原理圖如附圖所示，其核心思想就是脈沖尋址。電路中有一選址脈沖計數器。用以記錄訪問計算機發出的選址脈沖。計數器低位部分經數據選擇器選通某一位編碼電平。計數器的高位輸出經數字比較器與表示當前水表地址的電平序列(地址編碼開關表示)相比較。計數器高位輸出與水表的地址編碼相等時，就會打開信號線上的三態門。讀數計算機便可讀入某位數據。當選址脈沖增加時，各個位的編碼電平將依次地出現在信號線上，直至計數器高位輸出發生變化，進而開始訪問另一個水表。

成百上千個編碼計度水表以總線聯接的方式聯接在一起，由一臺計算機進行循檢。既可以在一臺計算機上統一顯示計量結果，也可以在小型顯示設備上分別顯示。作為集群式的水表，總線方式的聯接無疑是最簡單的。

遠程讀數電路的實施例見圖2

訪問計算機發出的地址脈沖被送入由兩塊雙4位計數器(74xx393)串聯而成的12位計數器。這個計數器有兩個功能。其一是由低4位產生數據位地址，也即低4位的每一個計數都對應數據的某一位。其二是由高8位表示訪問計算機要尋找的表地址。當計數器高8位與8位撥動開關所設定的表地址相同時，兩個4位數據比較器(74xx85)的第3腳變為高電平。與非門A被打開。與非門的輸出又啟動了三態門B。這時數據選擇器(74xx150)按計數器低4位要求選擇某位數據并把它送到數據信號線上。當計數器高8位與表地址不相同時，數據信號線呈高阻態。

附圖2的電路可對4個4位編碼盤按位讀取數據。電路的最大地址表示范圍為0～255。增加計數器高位和數據比較器可擴大地址范圍。遠程讀數電路安裝于水表內，與訪問計算機采用五芯總線聯接。其五芯線分別為：(1)電源線；(2)地址線；(3)地址碼選擇脈沖線；(4)輸出信號線；(5)地址碼清零線。其功能為：當電路內預置地址與地址碼輸入脈沖的個數相等時，在輸出信號線上輸出一位數據電平。預置地址對同一電路有一個范圍，以對應編碼不同的位。地址碼清零線上的清零電平可使電路的地址脈沖計數器清零。