[實用新型]機械指針式水表、煤氣表自動抄表裝置

無效

• 申請號: 01272614.1
• 申請日: 2001-12-04
• 公開（公告）號: CN2532458Y
• 公開（公告）日: 2003-01-22
• 發明（設計）人: 苑頤萍
• 申請（專利權）人: 苑頤萍
• 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

所屬技術領域

本實用新型屬于傳感器及單片機技術應用領域。

背景技術

機械指針式水表、煤氣表是一種傳統的計量器，其性能穩定，工作可靠，長期以來在自來水和煤氣行業中一直占有主導地位，然而由于其不具備自動輸出數據的能力，抄表只能采用人工方式，這種抄表方式費時、費工、成本高。

發明內容

為了適應抄表自動化的需要，并繼續保留機械指針式水表、煤氣表的一些基本優點，本實用新型提出了一種技術方案，在傳統的水表、煤氣表的刻度盤上方安裝一種光電傳感裝置，通過這個裝置將指針位置轉換成二進制碼送入單片機處理，并把處理后得到的指針讀數存儲在IC卡中，作為用戶到指定地點交費的憑據，從而實現對機械指針式水表、煤氣表的自動抄表。

本實用新型具有直接模擬人的眼睛讀表的功能，其主要特點有：

1.數據即讀即存，能夠保證讀數與指針指示值之間的一致性。

2.不需要守候電源，不會因裝置失電而造成計數停止。

3.電路發生故障時能夠進行人工讀表。

本實用新型主要由指針位置光電傳感裝置，單片機系統以及IC卡讀寫裝置等三部分組成，由于在水表和煤氣表的結構基本是相同的，下面僅以水表為例結合附圖對本裝置的實現方法及工作原理進行詳細說明。

一.指針位置光電傳感裝置及其工作原理：

光電指針位置傳感裝置是本實用新型的核心部分，它的作用是對指針位置進行采樣，并將采樣結果轉換成二進制代碼供單片機讀取。為此我們采用一種由紅外發光管和紅外接收管組成的透射式光電開關作為基本元件，對指針位置進行采樣，圖1是這種光電開關的剖面圖。圖2是由這種光電開關組成的光電指針位置傳感裝置的示意圖。圖中，在圍繞整數位刻度線的那些大小相同的圓周與刻度線所有交點的垂直上方均有一個發射管和一個接收管，發射管處于下面的一個平面上，接收管處于上面的另一平面上，這樣在這兩個平面上，以整數位指針中心為圓心的四個圓周上都均勻分布著十個發射管和接收管，從而構成了一個4×10的光電開關矩陣。同時，在兩塊安裝極之間的另一平面上，整數位指針的中軸各裝有一個帶有扇形遮光片的指針(以下簡稱指針)。如此作為光電開關被測物體的遮光片旋轉時，將依次切割所經過的光電開關的光路，使接收管的輸出狀態發生變化，當指針處于某一位置靜止不動時，四個光電矩陣的輸出狀態固定不變，從而完成整數位指針位置轉換成二進制代碼的過程。為了進一步說明這個轉換過程，現在將光電開關和指針一起垂直投影到刻度盤平面上，開取其中一位加以放大，便可以得到圖3所示的示意圖，圖中：內部帶有數字的小圓面代表接收管的臨界截止面，其意義是當該面被被測物體完全覆蓋時，接收管才能處于截止狀態，小圓內的數字既是刻度線的值同時也是接收管的編號，帶有網格的部分為遮光＝片，α表示小圓周與圍繞刻度線的圓周的交點與指針中心所構成的圓心角角度，β表示扇形遮光片的圓周角角度(以指針中心為圓心)，β＝72°+α-4°，仔細分析圖3a和圖3b我們可以得到下面的結果：

1.當指針處于刻度線附近閉區間(X×36°±2°)范圍內時，只有一個接收管處于截止狀態。

2.當指針處于兩條刻度線之間的開區間{[X×36°+2°]，[(X+1)×36°-2°]}范圍內時，有兩個接收管處于截止狀態。

其中：X為刻度線的編號，其取值為：0，1，…9。

??????X＝9時：X+1為0。