[發明專利]一種儀表讀數編碼字輪裝置及其編碼方法

有效

• 申請號: 201010232610.6
• 申請日: 2010-07-21
• 公開（公告）號: CN101901370A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 費敏;何俊鋼
• 申請（專利權）人: 昆明佳曉自來水工程技術有限公司
• 主分類號: G06M1/272
• 分類號: G06M1/272
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

技術領域

本發明涉及一種計數器編碼字輪的編碼裝置及其方法，尤其是水表、電表和燃氣表領域的計數器光電編碼字輪的編碼裝置及其方法技術領域。

背景技術

近年來，光電編碼的計數器讀數字輪已經逐漸應用于遠傳水表、遠傳氣表等相關計量儀表中，通過光電編碼技術把圓周端面上的人工讀數字符轉換為光電信號編碼，即把人工讀數轉化為電子讀數。但由于光電編碼字輪旋轉一周所產生的編碼個數過少、分辨率過低或均勻度較差，導致計數器字輪在聯動進位時，容易產生讀數錯誤事故。如現有技術的讀數編碼字輪通過軸依次串在一起固定在支架上，進位拔字輪通過軸依次串在一起固定在支架上，主電路板安裝于支架下方，光發射電路片和光感應電路片安裝于主電路板上，并平行于讀數編碼字輪的側面插裝于讀數編碼字輪之間；讀數編碼字輪的圓周端面上間隔36°依次均勻分布著“0”～“9”十個可供人工目視讀取的數字字符；在字輪的一側、圓周端面附近均勻分布有20個進位叢動齒；在字輪另一側、圓周端面附近間隔18°分布有2個進位主動齒；在字輪的中心分布著一個軸心孔，比如：當水表用水量由199過渡到200附近時，很有可能誤讀為299或100。為了解決這種問題，就只能頻繁讀取儀表數據，并結合實際情況通過軟件判斷來產生實際計量數據。如果由于其它原因導致抄收頻度不足，則及有可能造成數據誤讀，帶來不必要的麻煩和損失。

發明內容

本發明的目的是發明一種儀表讀數字輪的編碼裝置及其編碼方法，實現水表、電表和燃氣表的數據遠傳。通過使用本發明改造過的水表、電表或燃氣表即可以通過人工目視編碼字輪讀取數據，也可以通過編碼字輪及相關電子系統把字輪讀數遠傳到上位抄收平臺或數據中心服務器。

本發明的技術方案如下：

一種儀表讀數編碼字輪裝置，包括支架、讀數編碼字輪、讀數字輪軸、進位拔字輪、拔字輪軸、主電路板、光發射電路片、光感應電路片；在讀數編碼字輪的側面設置有四個與讀數字輪軸心同心的圓弧透光孔槽，這些圓弧透光孔槽由兩層構成，其中，第一層的三個圓弧透光孔槽均處在以讀數字輪軸心為圓心，半徑為R的同心圓周上，第二層的一個圓弧透光孔槽處于與讀數字輪軸心同心且半徑為r的同心圓周上，其中，R≠r，既可以r＞R，也可以r＜R；第一層透光孔槽的圓弧角度均為60°，并且任意相鄰兩個圓弧透光孔槽之間的間隔角度也是60°，第二層透光孔槽的圓弧角度是180°；插裝于讀數編碼字輪之間的光發射電路片的每面安裝有八只光發射管，插裝于讀數編碼字輪之間的光感應電路片的每面安裝有八只光接收管，每只光發射管正對一只光接收管，構成兩層光電傳感器；第一層光電傳感器安裝于與讀數字輪軸心同心，半徑為R的圓周上，并且每相鄰的光電傳感器之間的間隔角度均為36°或72°；第二層光電傳感器安裝于與讀數字輪軸心同心，半徑為r的圓周上，并且每相鄰的光電傳感器之間的間隔角度為50°～75°。

一種利用儀表讀數編碼字輪裝置的編碼方法，將讀數字輪的第一層圓弧透光孔槽與其同軸心、同半徑圓周上的第一層光電傳感器構成第一層角度編碼器，字輪每旋轉12°產生一個編碼，旋轉完一周共產生30個編碼，該30個編碼依次可平分為3段，每段由10個唯一編碼構成，并且該3段的編碼也完全相同，即字輪旋轉一周，光電傳感器將產生3組完全相同的編碼，若每個編碼冠以一個邏輯編碼值，當字輪旋轉一周，即可產生類似“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9”的邏輯編碼值；將讀數字輪的第二層圓弧透光孔槽與其同軸心、同半徑圓周上的第二層光電傳感器構成第二層角度編碼器，當字輪旋轉一周，可產生6個唯一的編碼，當每相鄰的光電傳感器之間的間隔角度為60°時，所產生的6個編碼值所對應的角度均為60°；當每相鄰的光電傳感器之間的間隔角度為72°時，所產生的6個編碼值所對應的角度分別為72°、72°、36°、72°、72°、36°；通過把第一層和第二層的角度編碼器所產生的編碼值按照一定的規則進行組合，即可實現字輪每旋轉12°產生一個唯一的編碼，這樣，每3個編碼即可對應字輪圓周端面上“0”～“9”之間的一個數字。

當需要讀取儀表電子數據時，電路首先開啟光發射管，光發射管隨即射出光線(根據光發射管的類型不同，即可產生可見光，也可產生非可見光)。這些光線或者通過讀數編碼字輪上的圓弧透光孔槽射到讀數編碼字輪對面的光接收管上，光接收管受到光的照射后產生相應的編碼，假設為1；或者被讀數編碼字輪的側面未開透光孔槽的地方檔住，而無法發射到對面與其配對的光接收管上，光接收管就會因為無法接收到對面發射過來的光線而產生另一種編碼，假設為0。