[實(shí)用新型]無芯線圈感應(yīng)式表頭數(shù)據(jù)采集裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420104128.8
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN203719722U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐子林;徐海鴻;王水泉;趙敏
• 申請（專利權(quán)）人: 四川恒芯科技有限公司
• 主分類號: G01F15/07
• 分類號: G01F15/07
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 李凌峰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，特別涉及遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)。?

背景技術(shù)

普通的燃?xì)獗砘蜃詠硭硎菣C(jī)械式燃?xì)獗砘驒C(jī)械式自來水表，其計(jì)數(shù)原理是利用燃?xì)饣蛩鞯牧鲃訋佑?jì)數(shù)碼輪轉(zhuǎn)動進(jìn)行計(jì)數(shù)，要實(shí)現(xiàn)自動抄表，需要將計(jì)數(shù)碼輪的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成電信號。目前市場上所見到的遠(yuǎn)程抄表大體分為兩類，一類是脈沖式的，另一類是直讀式的。?

脈沖式遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的傳感器，即數(shù)據(jù)采集裝置，主要由干簧管和磁鋼構(gòu)成，將磁鋼安裝在字輪上，當(dāng)字輪轉(zhuǎn)動時，磁鋼也隨之轉(zhuǎn)動，磁鋼靠近干簧管時，干簧管的彈片吸合，磁鋼離開干簧管時干簧管的彈片斷開，采集電路通過判斷干簧管的彈片的吸合或斷開狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)。脈沖式遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)主要存在以下缺陷：1）計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確，當(dāng)燃?xì)獗砘蜃詠硭砀浇型饨绱艌龈蓴_時，數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，當(dāng)干簧管的彈片吸合或斷開時易發(fā)生抖動，這些因素都會造成計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確；2）脈沖式傳感器由于是采用累加計(jì)數(shù)的方式，采集電路需要長期供電，如斷電則采集電路無法工作，脈沖漏計(jì)，會造成數(shù)據(jù)偏少的現(xiàn)象。?

直讀式遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)主要有電阻式和光電式兩種，分別稱為電阻式直讀表及光電式直讀表。?

電阻式直讀表中數(shù)據(jù)采集裝置的工作原理是：通過在字輪上安裝的金屬觸點(diǎn)，與對應(yīng)的電路板上的不同電阻接觸，通過不同的電阻值來識別字輪的位置，電阻式直讀表實(shí)現(xiàn)方法是在機(jī)械計(jì)數(shù)器的字輪間固定安裝電路板，電路板上均勻分布10片扇形金屬片，組成與字輪大小相當(dāng)?shù)膱A形，該金屬片接通不同的電阻，每個字輪上安裝金屬觸點(diǎn)，組裝后可與電路板接觸，這樣當(dāng)字輪轉(zhuǎn)動到某一位置時，觸點(diǎn)就接觸不同的電路板，可產(chǎn)生不同的電阻值，每個電阻值都對應(yīng)計(jì)數(shù)器上的數(shù)字，然后由采集電路處理得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，完成讀表操作。電阻式直讀表的特點(diǎn)是：可以從采集電路輸出的數(shù)據(jù)直接讀出字輪上的數(shù)據(jù)，平時無需供電，原理簡單，實(shí)現(xiàn)容易，一般來說裝置可以嵌入表內(nèi)，對原表結(jié)構(gòu)改動較小，這種方式實(shí)現(xiàn)了字輪數(shù)字的直讀，但也存在一些問題：1）計(jì)量問題，字輪屬于電阻式直讀表的計(jì)量記錄裝置，當(dāng)有外力與其接觸時，會影響計(jì)量性能，這需要電阻式直讀表廠家重新設(shè)計(jì)電阻式直讀表的字輪組以減小摩擦，這種接觸方式經(jīng)過長時間摩擦?xí)ψ州喌霓D(zhuǎn)動產(chǎn)生移動的影響；2）工藝問題，由于這種接觸是機(jī)械接觸，其接觸力和位置取決于安裝過程，字輪組有固有的間隙誤差，增加電路板后，電路板與字輪的邊緣距離較近，在安裝完成后高位字輪無法檢測，這樣會產(chǎn)生由于安裝精度造成高位字輪與電路板刮擦影響轉(zhuǎn)動，同時，安裝工序和精度均要求較?高，不利于批量生產(chǎn)；3）運(yùn)行問題，由于接觸式主要是通過電阻方式來識別，而電阻會隨溫度，接觸點(diǎn)而發(fā)生變化，電阻的溫漂和觸點(diǎn)的不良接觸可能會導(dǎo)致測量盲區(qū)或誤判，長期運(yùn)行很難保證可靠性，有時會產(chǎn)生誤讀現(xiàn)象。?

光電式直讀表中數(shù)據(jù)采集裝置的工作原理是：在普通燃?xì)獗砘蜃詠硭淼挠?jì)數(shù)器字輪印刷0～9位置的邊緣再印刷特定標(biāo)記（或在字輪上開不同尺寸的孔），在其外圍固定光電傳感器及相關(guān)電路，外部供電讀表時，通過光電傳感器判斷特定標(biāo)記“有”和“無”的狀態(tài)，通過組合編碼判斷以獲得字輪的讀數(shù)（即窗口值）。這種方法的原理不再是電阻式的模擬計(jì)量方式，而是通過對字輪建立數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過組合計(jì)算，得出正確的讀數(shù)。目前采用的光電式直讀表主要有光電對射（透射）式和光電反射式兩種，其主要區(qū)別在于機(jī)械結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)算法不同，光電對射（透射）式是在字輪間安裝光電器件和電路板的方式，光電反射式是在字輪周圍安裝光電器件和電路板的方式。光電式直讀表有以下特點(diǎn)：直接讀取計(jì)數(shù)器碼盤數(shù)字（即各字輪窗口數(shù)字）得到“窗口值”，表內(nèi)不需設(shè)置表底數(shù)、表常數(shù)等參數(shù)，無需存儲數(shù)據(jù)，不存在累計(jì)誤差，真正實(shí)現(xiàn)了“讀表”，結(jié)束了累計(jì)脈沖、換算數(shù)值的歷史，直讀表內(nèi)電子部分與計(jì)數(shù)器等裝置沒有機(jī)械接觸完全分離，不影響計(jì)量精度。光電直讀表在克服了電阻式直讀表的一些缺點(diǎn)的同時自身也還存在以下缺陷：1）抗干擾性能：采用紅外光光電傳感器，紅外接收管很容易受到外界紅外光或者自然光的影響，在極端環(huán)境下甚至能致使傳感器完全無法工作；2）數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性：現(xiàn)在的光電式直讀表一個字輪一般采用五對紅外傳感器來“讀數(shù)”，理論上五對傳感器最多可以分辨32種狀態(tài)，但字輪特別是高位字輪在一個小范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)動是一個連續(xù)的過程，這個時候的字輪“讀數(shù)”只能通過軟件來“估計(jì)”，在遇到多個字輪同時進(jìn)位的情況下軟件“估計(jì)”出來的數(shù)據(jù)往往是不可靠的，在實(shí)際的應(yīng)用過程中也發(fā)現(xiàn)了這樣的問題；3）工藝復(fù)雜，需要在機(jī)械計(jì)數(shù)器的字輪上安裝很多光電裝置，同時導(dǎo)致成本較高。

實(shí)用新型內(nèi)容?