本發(fā)明涉及直讀式計(jì)度器，是一種被動高頻感應(yīng)法直讀式計(jì)量儀表用計(jì)度器。

背景技術(shù)：

由于機(jī)械式計(jì)量儀表采用的光電編碼技術(shù)等方案存在較多不足，所以，本領(lǐng)域技術(shù)人員為解決這些問題提供了多種改進(jìn)技術(shù)。例如：201210051124.3、201210089537.0專利等，這些方案雖然有所改進(jìn)，解決了一些問題，但是仍存在不足：雖然用磁鐵實(shí)現(xiàn)的角位移能夠使測量分辨率取決于模數(shù)轉(zhuǎn)換的實(shí)際精度，提高了字輪角度識別精度，但是，如果收到外部強(qiáng)磁干擾字輪內(nèi)嵌的磁鐵會使字輪產(chǎn)生極重阻力，影響計(jì)量儀表的整體精度，嚴(yán)重時，會使計(jì)數(shù)器內(nèi)部的磁屏蔽片失去作用，這個漏洞會導(dǎo)致大量人為盜用水、氣；字輪之間不能共用字輪軸，這種結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生阻力，進(jìn)而影響計(jì)量儀表的精度；字輪軸間的摩擦阻力大，影響計(jì)量儀表的精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種被動高頻感應(yīng)法直讀式計(jì)量儀表用計(jì)度器，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案：一種被動高頻感應(yīng)法直讀式計(jì)量儀表用計(jì)度器，包括數(shù)個字輪和進(jìn)位輪，字輪上的圓柱面上設(shè)置0-9十個數(shù)字，進(jìn)位輪上設(shè)置齒牙，字輪的一側(cè)邊緣周向設(shè)置數(shù)個拔齒，另一側(cè)邊緣周向設(shè)置兩個拔齒，其特征在于：數(shù)個字輪均安裝在一個字輪軸上，數(shù)個進(jìn)位輪均安裝在一個進(jìn)位輪軸上，字輪軸和進(jìn)位輪軸均安裝在支架上，在字輪具有數(shù)個拔齒的端面開設(shè)腔體，腔體內(nèi)安裝反射片，與安裝反射片字輪相對應(yīng)的一側(cè)安裝發(fā)射接收板，發(fā)射接收板安裝在字輪軸上，反射片上設(shè)置第一金屬線圈，第一金屬線圈包括圓形接收線圈和交叉互聯(lián)反射線圈，圓形接收線圈設(shè)有一開口，開口端金屬線與交叉互聯(lián)反射線圈金屬線相連，交叉互聯(lián)反射線圈由2個對稱且繞向相反的線圈構(gòu)成，發(fā)射接收板上設(shè)置第二金屬線圈，第二金屬線圈包括發(fā)射線圈、A相接收線圈和B相接收線圈，A相接收線圈為兩個對稱分布的線圈，B相接收線圈為兩個對稱分布的線圈。上述發(fā)射接收板安裝在發(fā)射接收板保護(hù)盒內(nèi)，發(fā)射接收保護(hù)盒安裝在字輪軸上。交叉互聯(lián)反射線圈的兩個對稱且繞向相反的線圈各占90度的扇形區(qū)域。發(fā)射線圈的形狀是圓形，兩個A相接收線圈的繞向相反，兩個B相接收線圈的繞向相反，A相接收線圈與B相接收線圈錯開90度。每個A相接收線圈和每個B相接收線圈各為90度分布的扇形區(qū)域。所述反射片是圓形片。反射片上的1個圓形接收線圈對應(yīng)2個以上的交叉互聯(lián)反射線圈。圓形接收線圈為4匝線圈，交叉互聯(lián)反射線圈為4匝線圈。反射片中心處開設(shè)軸孔，反射片的邊緣處開設(shè)金屬線過孔。反射片上的線圈設(shè)置在反射片的圓形表面，或設(shè)置在反射片厚度的表面上。

本發(fā)明提供的方案可使字輪在360度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)角度識別，能夠精確測量字輪相對顯示窗口的旋轉(zhuǎn)角度，讀數(shù)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，并且角度識別的信息量大，不會出現(xiàn)進(jìn)位誤差，使進(jìn)位階段的讀數(shù)窗口準(zhǔn)確；在字輪的0-9進(jìn)位過程中，可以精確連續(xù)地測量到字輪角度信息，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)進(jìn)位修正，不出現(xiàn)誤碼；采用的高頻感應(yīng)反射片和發(fā)射接收板能夠?qū)崿F(xiàn)各字輪共用一條字輪軸，使字輪在轉(zhuǎn)動中不產(chǎn)生阻力，使計(jì)量儀表的精度高；高頻感應(yīng)反射片和發(fā)射接收板上均不需要焊接任何電子元件，不產(chǎn)生因電子元件老化、焊接不良等原因造成的故障風(fēng)險(xiǎn)，運(yùn)行可靠性極高；無元器件老化導(dǎo)致的讀碼失敗現(xiàn)象，抗噪特性比現(xiàn)在技術(shù)中的任一種結(jié)構(gòu)均高20-30倍；制造成本低等。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是圖1中反射片4的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是圖1中發(fā)射接收板12的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述的一種被動高頻感應(yīng)法直讀式計(jì)量儀表用計(jì)度器，包括數(shù)個字輪6和進(jìn)位輪5，字輪6上的圓柱面上設(shè)置0-9十個數(shù)字，進(jìn)位輪5上設(shè)置齒牙，字輪6的一側(cè)邊緣周向設(shè)置數(shù)個拔齒，另一側(cè)邊緣周向設(shè)置兩個拔齒，其特征在于：數(shù)個字輪6均安裝在一個字輪軸10上，數(shù)個進(jìn)位輪5均安裝在一個進(jìn)位輪軸2上，字輪軸10和進(jìn)位輪軸2均安裝在支架1上，在字輪5具有數(shù)個拔齒的端面開設(shè)腔體，腔體內(nèi)安裝反射片4，與安裝反射片4字輪6相對應(yīng)的一側(cè)安裝發(fā)射接收板12，發(fā)射接收板12安裝在字輪軸10上，反射片4上設(shè)置第一金屬線圈，第一金屬線圈包括圓形接收線圈16和交叉互聯(lián)反射線圈15，圓形接收線圈16設(shè)有一開口14，開口14端金屬線與交叉互聯(lián)反射線圈15金屬線相連，交叉互聯(lián)反射線圈15由2個對稱且繞向相反的線圈構(gòu)成，發(fā)射接收板12上設(shè)置第二金屬線圈，第二金屬線圈包括發(fā)射線圈17、A相接收線圈18和B相接收線圈19，A相接收線圈18為兩個對稱分布的線圈，B相接收線圈19為兩個對稱分布的線圈。以圖示位置為參考，右起第一個字輪與字輪軸緊密耦合在一起，字輪軸的最右端安裝耦合拔輪9。進(jìn)位輪5位于每兩個字輪之間，所述的字輪具有數(shù)個拔齒是指字輪右端面的側(cè)邊上設(shè)置20個耦合齒。此時，字輪的左側(cè)端面?zhèn)冗吷显O(shè)置2個耦合齒。所述的在字輪具有數(shù)個撥齒的端面開設(shè)腔體，其中腔體是淺腔體，反射片安裝后的外表面低于字輪上的20個耦合齒的外表面0.5-1毫米，使反射片及發(fā)射接收板上更容易接收信號，反射片也可以安裝在字輪2牙一側(cè)。本發(fā)明所述的上述方案中反射片在空間上與字輪一側(cè)的發(fā)射接收板平行，便于準(zhǔn)確接收信號。本發(fā)明所述的圓形接收線圈與交叉互聯(lián)反射線圈在電氣上串聯(lián)。

本發(fā)明所述的發(fā)射接收板上設(shè)置的發(fā)射線圈通正弦高頻激勵信號，發(fā)射繞組產(chǎn)生的磁通為激勵磁通。反射片上的線圈由接收線圈感應(yīng)激勵磁通產(chǎn)生感生電動勢，該電動勢驅(qū)動反射片回路產(chǎn)生電流，電流產(chǎn)生的磁通為反射磁通。由于反射片上的反射線圈是兩個繞向相反的子線圈組成的，因此產(chǎn)生的反射磁通對發(fā)射線圈來說是相互抵消的，因此對發(fā)射接收板上的發(fā)射繞組不會產(chǎn)生互感作用。反射片反射線圈產(chǎn)生的磁通會隨著字輪旋轉(zhuǎn)，并且被發(fā)射接收板上的接收線圈接收，由接收信號以及激勵信號的相位就能夠?qū)崿F(xiàn)四象限角度識別，實(shí)現(xiàn)360度范圍內(nèi)的角度識別。同時，由于A相和B相接收線圈都是由兩個完全對稱并且繞向相反的子線圈組成的，因此激勵磁通不會在A相和B相接收線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，因此激勵磁通不會干擾接收線圈對反射磁通的接收。

A相接收線圈 和B相接收線圈兩個電動勢經(jīng)過放大、檢波后可以用ADC被CPU采集，然后再根據(jù)信號的相關(guān)關(guān)系實(shí)用360度范圍內(nèi)的角度識別，角度識別精度只取決于ADC的轉(zhuǎn)換精度。

本發(fā)明由于角度識別精度只取決于ADC的轉(zhuǎn)換精度，因此能夠更好的完成逢“9”進(jìn)“0”階段的修正，不會出現(xiàn)進(jìn)位誤差，在角度識別信息量大的情況下，角度識別精度極高。

本發(fā)明優(yōu)先的方案是：發(fā)射接收板12安裝在發(fā)射接收板保護(hù)盒11內(nèi)，發(fā)射接收保護(hù)盒11安裝在字輪軸10上。該方案結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)一步保證發(fā)射接收板在濕式水表應(yīng)用中不受濕氣干擾，提高產(chǎn)品精度。

本發(fā)明所述交叉互聯(lián)反射線圈15的兩個對稱且繞向相反的線圈各占90度的扇形區(qū)域。該優(yōu)選方案為成本最低。

本發(fā)明是按照2相（A相、B相）接收的情況描述的，實(shí)際上本發(fā)明不限于只采用2相接收，也可以采用三相，或者更多相。以三相接收為例，反射片4上的反射線圈的兩個子線圈所占的最佳角度則變?yōu)椋?60 / 6 = 60度，發(fā)射接收板12上就需要布置3相接收，成為A相、B相、C相，每相接收線圈仍然由2個子線圈交叉串聯(lián)而成，并且2個子線圈對角布置，所占角度為：60度，每相共占120度角，三相占滿整個圓周的360度

本發(fā)明所述發(fā)射線圈17的形狀是圓形，兩個A相接收線圈的繞向相反，兩個B相接收線圈的繞向相反，A相接收線圈與B相接收線圈錯開90度。每個A相接收線圈18和每個B相接收線圈19各為90度分布的扇形區(qū)域。該方案是采用2相接收的達(dá)到最佳效果優(yōu)選方案。

本發(fā)明所述反射片4是圓形片。選擇圓形片是優(yōu)選方案，效果最好，但橢圓形、方形、多邊形也能達(dá)到使用效果，只要保證磁通的對稱性就可。

本發(fā)明所述反射片上的1個圓形接收線圈16對應(yīng)2個以上的交叉互聯(lián)反射線圈15。這種優(yōu)選的方案之一，也可以是1個圓形接收線圈對應(yīng)一個交叉互聯(lián)反射線圈，或者2個圓形接收線圈對應(yīng)一個交叉互聯(lián)反射線圈，或者2個圓形接收線圈對應(yīng)4個交叉互聯(lián)反射線圈等。

本發(fā)明進(jìn)一步的方案是：圓形接收線圈16為4匝線圈，交叉互聯(lián)反射線圈15為4匝線圈，反射片4中心處開設(shè)軸孔23，反射片4的邊緣處開設(shè)金屬線過孔22，反射片4上的線圈設(shè)置在反射片的圓形表面，或設(shè)置在反射片厚度的表面上。本發(fā)明所述的發(fā)射接收板的平面與字輪軸垂直，與字輪上的反射片平行。

本發(fā)明所述的反射片優(yōu)選PCB板制造，也可以用漆包線、或其他帶有絕緣層的導(dǎo)線，按照本發(fā)明所說的方法直接繞制，同理發(fā)射接收板也可以直接用漆包線或絕緣導(dǎo)線直接繞制，但是PCB制作最容易，能夠更好的使反射線圈將接收到的電磁波反射到發(fā)射接收板。

本發(fā)明所述的發(fā)射接收板上的接收線圈和發(fā)射線圈在電氣上均是獨(dú)立的，互不串聯(lián)。

圖中3是進(jìn)位輪連接件，7是字輪軸滾花，8是密封圈，13是20齒牙，20是過軸孔，21是與B相接收線圈對角位置的接收線圈。