專(zhuān)利名稱(chēng)：一組水氣表磁傳感直讀字輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一組水氣表磁傳感直讀字輪，具體涉及一組共24種在計(jì)度字輪上嵌 入磁鋼或高導(dǎo)磁材料片，字輪周?chē)b有磁敏傳感器，再將各磁敏傳感器的輸出接至低功耗 單片機(jī)電路的水氣表機(jī)械字輪直讀表頭，尤其是用于直接獲取水、氣表機(jī)械字輪讀數(shù)的方 法及依此方法制造出的水氣表直讀字輪。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)的水表、燃?xì)獗砭捎脵C(jī)械方式計(jì)量，顯示方式均為機(jī)械字輪。要想實(shí) 現(xiàn)預(yù)付費(fèi)、遠(yuǎn)傳、階梯價(jià)格等多種智能化功能，必須將機(jī)械的計(jì)度方式轉(zhuǎn)化為電子式或直接 將機(jī)械字輪顯示數(shù)轉(zhuǎn)換成電子信息。將機(jī)械的計(jì)度方式轉(zhuǎn)化為電子式計(jì)度的方法稱(chēng)為脈沖式，其原理是將機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)變 為電子脈沖，最終將其累加而獲得水、氣消耗量的電子信息，在水氣表計(jì)量中，有光電、霍 爾、單干簧管、雙干簧管、雙干簧管自保持開(kāi)關(guān)等方案，前三種已基本不用，后兩種大量使用 但問(wèn)題仍不少。直接將機(jī)械字輪顯示數(shù)轉(zhuǎn)換成電子信息的方法稱(chēng)為直讀式，其原理是平時(shí) 不供電，僅由機(jī)械部份工作，當(dāng)需要計(jì)量信息時(shí)，供電并依據(jù)機(jī)械字輪電子、光電或磁的物 理特性獲取此時(shí)機(jī)械字輪的顯示數(shù)。脈沖式需要時(shí)刻給感應(yīng)接收電路供電，因而其累計(jì)的耗電量是很大的，在電池供 電的水、氣、暖表中，它的耗電占了電池能量的大部份，脈沖式是靠累加得到計(jì)量信息，如果 過(guò)程中有錯(cuò)，則該錯(cuò)誤將一直保持下去。直讀式是保留原機(jī)械計(jì)量字輪組，采用某種方法在 需要時(shí)直接獲取字輪組上的顯示數(shù)，顯然該方法不考慮成本等因素下比脈沖式更優(yōu)越。直讀式實(shí)現(xiàn)方法目前大致有四種光電式、觸點(diǎn)式、攝像式、條碼直讀式。直讀式以 攝像直讀式為最早，它的結(jié)構(gòu)方式為在機(jī)械字輪顯示窗前安裝一只攝像頭，將拍到的數(shù)字 圖像傳出后分析即可得到顯示數(shù)；光電式是在每一位水表字輪周面上設(shè)置五個(gè)反射面(或 透穿孔)，在與之相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置五只光電耦合器，通過(guò)耦合器是否反射(收到)來(lái)對(duì) 計(jì)數(shù)字輪的位置進(jìn)行判定；觸點(diǎn)直讀式的結(jié)構(gòu)方式為在指針式水表的表盤(pán)下面每一位指 針軸上裝上一只同步電位器，通過(guò)觸點(diǎn)電位器測(cè)出的阻值判定指針?biāo)傅奈恢?；條碼直讀 式與光電式類(lèi)同，但讀取對(duì)象是條碼。另有一種稱(chēng)為計(jì)數(shù)直讀式，其方案是將采集脈沖的芯片裝在計(jì)量字輪上，通過(guò)電 池保持其工作，將紀(jì)錄和累積的數(shù)據(jù)存蓄于芯片中，從芯片讀出的數(shù)據(jù)就是表盤(pán)同步數(shù) 據(jù)，實(shí)際上是脈沖式的模塊化。與脈沖式相比，所有直讀式都有兩個(gè)共同優(yōu)點(diǎn)1、表具上讀出的數(shù)據(jù)就是表盤(pán)上 顯示的數(shù)據(jù)，不是脈沖。2、數(shù)據(jù)以機(jī)械方式記錄在字輪上，平時(shí)不需供電，只在讀取數(shù)據(jù)的 瞬間上電。因此，不怕停電、不怕斷線(xiàn)。從理論上講，它讀出的數(shù)據(jù)和表盤(pán)數(shù)據(jù)總是一致的。 所以，自從直讀式的概念產(chǎn)生以來(lái)，一直受到人們的追寵和關(guān)注。目前運(yùn)用的直讀式實(shí)現(xiàn)方法也有許多問(wèn)題，例如觸點(diǎn)式由于是接觸方式，磨損和 老化都會(huì)使其失效，也不能用于濕式水表；攝像直讀式雖然沒(méi)有改變?cè)兴?、氣表的機(jī)械外型，結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單，但圖像處理太復(fù)雜，攝影的對(duì)焦及把圖像中的模糊數(shù)字譯成數(shù)碼也是難 點(diǎn)，另外，由于圖像數(shù)據(jù)量大，采集、傳遞非常困難，攝像頭在水表這樣的工作條件下，長(zhǎng)期 可靠性難以保障；光電式和條碼直讀式需要裝入數(shù)量巨大的光發(fā)射和光接收管(識(shí)別5位 數(shù)需要5X5對(duì))，工作耗電大，零部件精密度和裝配的高精度要求高，從而使得成本高昂、 產(chǎn)品可靠性差。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一組水氣表磁傳感直讀字輪，以實(shí)現(xiàn)成本更低、加工 精密度要求不高、耗電更省、識(shí)別成功率更高的字輪直讀。本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有字輪直讀技術(shù)的各方面問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一組水 氣表磁傳感直讀字輪，包括在原機(jī)械計(jì)度字輪顯示數(shù)的下方，按特定方法Fl編碼指定位 置嵌入磁鋼或高導(dǎo)磁率材料片(該材料可以不用)，再將顯示有0 9數(shù)字的塑料條遮蓋 (參看

圖1)。另在字輪一周對(duì)應(yīng)9個(gè)顯示數(shù)位置(參看圖2)，按特定編碼方法F2指定的位 置裝上磁敏傳感器，再將各磁敏傳感器的輸出接至低功耗單片機(jī)，單片機(jī)再對(duì)外引出2根 信號(hào)線(xiàn)。其中，所述的磁敏傳感器為磁阻感應(yīng)開(kāi)關(guān)。其中，同一字輪嵌入磁鋼至少需隔一位顯示數(shù)。其中，所述的磁敏傳感器焊裝在磁敏傳感器印刷電路板上。其中，所述的單片機(jī)安裝在單片機(jī)印刷電路板上。其工作過(guò)程為當(dāng)外部電子設(shè)備需要實(shí)時(shí)機(jī)械字輪顯示數(shù)時(shí)，向直讀字輪加電，直 讀字輪內(nèi)單片機(jī)復(fù)位，開(kāi)始工作，依序采集每個(gè)字輪周邊磁敏傳感器的輸出狀態(tài)，此時(shí)，若 磁敏傳感器前方對(duì)應(yīng)磁鋼，則磁鋼磁力線(xiàn)穿過(guò)磁敏傳感器而輸出為” 0”信號(hào)，若磁敏傳感器 前方對(duì)應(yīng)高導(dǎo)磁率材料片，則對(duì)應(yīng)處無(wú)磁力線(xiàn)穿過(guò)磁敏傳感器且其它相鄰磁鋼磁力線(xiàn)被高 導(dǎo)磁材料片短路而導(dǎo)致磁敏傳感器磁場(chǎng)強(qiáng)度很小而輸出” 1”信號(hào)，通過(guò)該字輪的多個(gè)(4 9)磁敏傳感器輸出值經(jīng)譯碼獲得該字輪顯示數(shù)從而獲得全部顯示數(shù)，再按相關(guān)通訊規(guī)約向 外部電子設(shè)備傳送實(shí)時(shí)機(jī)械字輪顯示數(shù)，任務(wù)完成后單片機(jī)進(jìn)入休眠，外部電子設(shè)備關(guān)斷 直讀字輪電源。本實(shí)用新型所指的特定方法Fl是指在原機(jī)械計(jì)度字輪顯示數(shù)下方10個(gè)位置有的 嵌有高導(dǎo)磁率材料片(用"1"表示，或用"0"表示)，有的嵌有磁鋼(用"0"表示，或 用"1"表示)。Fl共有5種編碼方案(其中，若“1”代表高導(dǎo)磁率材料片，則“0”代表磁 鋼，反之，若“ 1”代表磁鋼，則“ 0，，代表高導(dǎo)磁率材料片)
權(quán)利要求1.一組水氣表磁傳感直讀字輪，其特征在于在原機(jī)械計(jì)度字輪顯示數(shù)的下方，嵌入 磁鋼或高導(dǎo)磁率材料片，再用顯示有O 9數(shù)字的塑料條遮蓋；另在字輪一周對(duì)應(yīng)9個(gè)顯 示數(shù)位置，裝上磁敏傳感器，再將各磁敏傳感器的輸出接至低功耗單片機(jī)，單片機(jī)再對(duì)外引 出2根信號(hào)線(xiàn)；所述的磁敏傳感器焊裝在磁敏傳感器印刷電路板上；所述的單片機(jī)安裝在 單片機(jī)印刷電路板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一組水氣表磁傳感直讀字輪，其特征在于所述的磁敏傳感 器為磁阻感應(yīng)開(kāi)關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一組水氣表磁傳感直讀字輪，其特征在于同一字輪嵌入磁 鋼至少需隔一位顯示數(shù)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一組水氣表磁傳感直讀字輪，其特征在于在原機(jī)械計(jì)度字輪顯示數(shù)的下方，按特定方法F1編碼指定位置嵌入磁鋼或高導(dǎo)磁率材料片(可以不用)，再用顯示有0～9數(shù)字的塑料條遮蓋；另在字輪一周對(duì)應(yīng)9個(gè)顯示數(shù)位置，按特定編碼方法F2指定的位置裝上磁敏傳感器，再將各磁敏傳感器的輸出接至低功耗單片機(jī)，單片機(jī)再對(duì)外引出2根信號(hào)線(xiàn)；所述的磁敏傳感器焊裝在磁敏傳感器印刷電路板上；所述的單片機(jī)安裝在單片機(jī)印刷電路板上。
文檔編號(hào)G01F15/06GK201780133SQ200920270939
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者劉新宇, 姜樹(shù)泉, 曹海明, 王瑞毅, 陳仲平 申請(qǐng)人:蘇州銀河龍芯科技有限公司