[發(fā)明專利]遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼數(shù)字輪及其集成傳感器讀碼裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910010368.5
• 申請日: 2009-02-13
• 公開（公告）號: CN101482939A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳可揚(yáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 陳可揚(yáng)
• 主分類號: G06M1/272
• 分類號: G06M1/272;G01D5/347
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 刁佩德

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種專用于遠(yuǎn)傳計(jì)量水表、電表、煤氣表等的遠(yuǎn)傳表計(jì)數(shù)字輪及其集成傳感器讀碼裝置，特別是一種在與一維角度對應(yīng)位置設(shè)置的攜帶寬度量值第二維編碼信息的遠(yuǎn)傳表計(jì)“角度加寬度”二維編碼數(shù)字輪，及采用該遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼數(shù)字輪進(jìn)行讀碼的集成傳感器讀碼裝置。

背景技術(shù)

目前，水表、電表、煤氣表等表計(jì)的傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)隨著電子數(shù)字化技術(shù)的迅速發(fā)展，其十進(jìn)制機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器正在逐漸被機(jī)電一體化的應(yīng)用于遠(yuǎn)傳表計(jì)的編碼字輪光電直讀裝置所替代。據(jù)相關(guān)專利文獻(xiàn)介紹，如公告號為CN2641731Y的“用于計(jì)量表內(nèi)計(jì)數(shù)器上的字輪”、公告號為CN1236281C的“機(jī)械字輪電子數(shù)字化方法及其無源自動抄表系統(tǒng)”、公告號為CN2747541Y的“表計(jì)機(jī)械計(jì)數(shù)器字輪彩色條形編碼及數(shù)字電信號輸出裝置”、公開號為CN1835002A的“一種機(jī)械字輪計(jì)數(shù)器非接觸讀數(shù)傳感器及設(shè)計(jì)方法”等文獻(xiàn)中，都公開了相應(yīng)的編碼字輪及其直讀裝置。這些編碼字輪的光電直讀裝置可分為脈沖和光電直讀二類。其中脈沖類表計(jì)因需要持續(xù)供電，斷電后需重新設(shè)置初始值，故應(yīng)用的較少。而光電直讀類表計(jì)由于平時不供電，只在抄表瞬間供電，并且是直接讀取字輪數(shù)字，不需設(shè)置初始值，所以得到推廣應(yīng)用。

國內(nèi)、外現(xiàn)有的表計(jì)光電直讀裝置按其編碼和光路結(jié)構(gòu)形式主要分為以下類型：即軸向透射型、徑向反射型、徑向光纖反射型和徑向透射型。以上類型雖然結(jié)構(gòu)各異，但它們的編碼方式都屬于“角度一維編碼”，即：在編碼字輪圓周數(shù)字0起點(diǎn)的不同角度的字碼位置上，僅加工有對于光電傳感器具有“亮”和“暗”差別的編碼點(diǎn)，當(dāng)檢測光照射到編碼字輪的字碼時，接收器只能讀取并輸出“1”或“0”的二進(jìn)制數(shù)字信號。如果在編碼字輪圓周的四個以上檢測點(diǎn)可以同時讀取二進(jìn)制數(shù)字信號，那么就能通過譯碼算法，計(jì)算出編碼字輪當(dāng)前轉(zhuǎn)動的角度，換算出編碼字輪上對應(yīng)的數(shù)字。這類“角度一維編碼”有一定的優(yōu)點(diǎn)：即采用1或0的數(shù)字信號模式，信噪比高；但存在的缺點(diǎn)是：1、需要在編碼字輪圓周需設(shè)置至少四個以上檢測點(diǎn)，故使用檢測器件較多、造價較高；2、在編碼字輪圓周的多個檢測點(diǎn)分布的總角度大于72度，故光電直讀裝置的體積大，加工難度也大；3、由于讀碼點(diǎn)多，不僅導(dǎo)致光電直讀裝置的編碼算法復(fù)雜，而且無法解決對于電源電路產(chǎn)生的電壓波動、干擾噪聲以及在使用過程中的傳感元件老化和對“亮”、“暗”編碼點(diǎn)表面的污染等不良環(huán)境條件對讀、譯碼結(jié)果的影響，所計(jì)算出的有干擾的數(shù)值準(zhǔn)確度就很難達(dá)到理想的要求。因此，現(xiàn)有編碼字輪及編碼方法有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

為了解決“角度一維編碼”數(shù)字輪帶來的上述問題，本發(fā)明人曾設(shè)計(jì)出一種專利申請?zhí)枮?00810228004.X的“遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼字輪光電直讀裝置”。其中，編碼字輪的結(jié)構(gòu)采用了一種“角度加亮度”的二維編碼字輪，即在字輪的圓柱面的左側(cè)設(shè)置帶有零級至九級離散數(shù)字量值或連續(xù)模擬量值的編碼條，并利用其獨(dú)特的具有自動調(diào)整校準(zhǔn)功能的直讀裝置完成其讀碼功能。其結(jié)構(gòu)緊湊，體積較小，造價較低，讀數(shù)準(zhǔn)確，利用“角度加亮度”的二維編碼字輪，較好地解決了現(xiàn)有“角度一維編碼”數(shù)字輪存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種在與一維角度對應(yīng)位置設(shè)置的攜帶寬度量值第二維編碼信息的遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼數(shù)字輪及其集成傳感器讀碼裝置，從根本上解決現(xiàn)有攜帶“角度一維編碼”信息的遠(yuǎn)傳表計(jì)數(shù)字輪的讀碼裝置使用檢測器件較多、體積大、編碼復(fù)雜、讀碼干擾因素較多的難題，與現(xiàn)有使用分立光電器件制作的讀碼裝置相比，它具有體積小、價格低、功耗少、工作可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：該遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼數(shù)字輪包括設(shè)置在編碼數(shù)字輪黑色襯底的外圓周面上的編碼條，其技術(shù)要點(diǎn)是：所述編碼條為寬度階梯編碼條，所述寬度階梯編碼條設(shè)置為淺色的十段等差階梯寬度編碼或十段奇偶階梯寬度編碼，所述編碼數(shù)字輪的外圓周面上對應(yīng)所述寬度階梯編碼條均勻排列紅色數(shù)字0～9。

所述遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼數(shù)字輪的集成傳感器讀碼裝置包括表計(jì)支架和固定其上的字輪軸、組裝在字輪軸上的多位編碼數(shù)字輪及讀碼器，其技術(shù)要點(diǎn)是：所述讀碼器的讀碼譯碼電路板上封裝與所述字輪軸平行的集成寬度傳感器，所述集成寬度傳感器的工作面上對應(yīng)多位所述編碼數(shù)字輪的所述寬度階梯編碼條設(shè)置多個傳感器段，每個所述傳感器段設(shè)置一行多列發(fā)光單元，并對應(yīng)所述發(fā)光單元設(shè)置一行多列接收單元，所述發(fā)光單元之間、發(fā)光單元與所述接收單元之間、接收單元之間均設(shè)置光電隔離層。

所述集成寬度傳感器連接著所述讀碼譯碼電路板上設(shè)置的串行開關(guān)。