專利名稱：智能電子抄表器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種電子抄表裝置。
目前，已經(jīng)有多種電子抄表系統(tǒng)，其關(guān)鍵在于表的測量技術(shù)，可分為兩種類型脈沖式和狀態(tài)式。脈沖式抄表系統(tǒng)應(yīng)用比較多，其特點(diǎn)(以電度表為例)是對表的渦輪轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生一個脈沖量，由單片機(jī)對脈沖量進(jìn)行累計，為防止停電，要備有高能電池。這種方式成本高，可靠性相對機(jī)械表要差一些。
本實(shí)用新型的目的是，為了克服上述缺點(diǎn)，采用狀態(tài)式測量，解決了成本高、可靠性差的問題，其方法是對三表(水表、電度表和煤氣表)計數(shù)器的字輪進(jìn)行改造設(shè)計了一種應(yīng)用霍爾電路將機(jī)械計數(shù)轉(zhuǎn)換為電子信號的無接觸式磁電轉(zhuǎn)換裝置。
本實(shí)用新型由計數(shù)器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、數(shù)據(jù)發(fā)送接收、防竊裝置和切斷裝置組成，其特征在于計數(shù)器的字輪安有一根磁棒，字輪的端面上有兩只線性霍爾元件。
根據(jù)線性霍爾元件的原理，當(dāng)線性霍爾元件有相應(yīng)磁場通過時，在該元件接通電源后即有信號輸出，且隨著磁場的強(qiáng)弱而變化。利用這一原理，我們就可以把機(jī)械數(shù)碼0-9轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電子數(shù)碼。
具體做法是在計數(shù)器字輪內(nèi)，沿徑向把一磁棒1橫穿軸心，其長度為字輪直徑，在字輪外側(cè)有環(huán)形軟鐵2(圖2)，在字輪端面安置兩只線性霍爾元件圖(4、5)，且與字輪軸心成圓心角為直角。這樣在字輪外沿形成了一個由N極至S極的環(huán)形磁場。其磁場強(qiáng)度分布依次為N極最強(qiáng)、次強(qiáng)、漸弱至A、B兩點(diǎn)磁場最弱；由A、B兩點(diǎn)至S極由最弱、漸弱、次強(qiáng)至最強(qiáng)(圖3)。
機(jī)械數(shù)碼的電氣轉(zhuǎn)換是這樣進(jìn)行的，線性霍爾元件H2所在的位置與S極相對，測得電壓最高(設(shè)為4V)，字輪順對針旋轉(zhuǎn)90°，也就是H2面對磁場最弱A(設(shè)為2.5V)再轉(zhuǎn)90°至N極最強(qiáng)電壓最低(設(shè)為1V)，由此得出結(jié)論轉(zhuǎn)角180°字輪轉(zhuǎn)過5個數(shù)字(設(shè)為1-5)，所得電壓差4V-1V=3V。此電壓輸至單片機(jī)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，即可得出1-5的數(shù)字量。
但如果字輪開始逆時針轉(zhuǎn)動180°，也會得到上述結(jié)果，而實(shí)際字輪走過的數(shù)字為6-0，這就存在二義性。為解決這一問題，我們可以參看線性霍爾元件H1，當(dāng)字輪順時針旋轉(zhuǎn)時H1輸出信號由2.5V逐漸降低；而字輪逆時針旋轉(zhuǎn)時H1由2.5逐漸升高。由此我們可得出結(jié)論當(dāng)H1信號小于2.5V實(shí)際數(shù)字量1-5；當(dāng)H1大于2.5V實(shí)際數(shù)字量為6-0。
本實(shí)用新型與原有技術(shù)相比由于采用了上述裝置，本實(shí)用新型不需要連續(xù)工作，每次抄表只需讀取當(dāng)時的計數(shù)器數(shù)值，且線性霍爾元件與字輪無摩擦，具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本實(shí)用新型計數(shù)器字輪結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖3是字輪磁場分布圖。
圖4是本實(shí)用新型計數(shù)器磁電轉(zhuǎn)換部分的正視圖。
圖5是本實(shí)用新型計數(shù)器磁電轉(zhuǎn)換部分的側(cè)視圖。
圖6是本實(shí)用新型計數(shù)器的正視圖。
1為磁棒、2為軟鐵環(huán)、3、4、為線性霍爾元件Ⅱ1、Ⅱ2。
本實(shí)用新型實(shí)施例本實(shí)用新型由計數(shù)器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、數(shù)據(jù)發(fā)送接收、防竊裝置和切斷裝置組成。計數(shù)器的字輪是這樣加工的磁棒1可用線性切割機(jī)加工后，采用注塑工藝注在字輪中、充磁；線性霍爾元件可固定在計數(shù)器的鋁質(zhì)架上，裝配工藝可參照普通計數(shù)器裝配方法完成如圖6?；魻栐ㄟ^連線與線路板連接。
單片機(jī)可選用89C52,A/D轉(zhuǎn)換采用0809，數(shù)據(jù)通訊采用無線方式，用MC145026/145027進(jìn)行調(diào)制解調(diào)，發(fā)射/接收采用SP-400模塊，防竊裝置采用單片機(jī)中斷方式，而切斷/供電采用功率繼電器，總之電子線路都是采用常規(guī)技術(shù)。計數(shù)器加上電子線路構(gòu)成本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型主要應(yīng)用于公用事業(yè)單位(電業(yè)局、自來水公司和煤氣公司)或物業(yè)管理部門與用戶進(jìn)行水、電和煤氣費(fèi)用的結(jié)算。本實(shí)用新型采用有線(電話、電力線)或無線通訊與中心管理部門主計算機(jī)相連。主計算機(jī)發(fā)指令讀表，智能電子抄表器把采集數(shù)據(jù)上傳，主計算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并可通過用戶的開戶銀行進(jìn)行三費(fèi)的結(jié)算。
權(quán)利要求1．一種由帶有計數(shù)器、單片機(jī)和通訊電路組成的智能電子抄表器，其特征在于計數(shù)器的字輪安有一根磁棒，字輪的端面上有兩只線性霍爾元件。
專利摘要一種智能電子抄表器,有計數(shù)器、單片機(jī)和通訊電路組成,其特點(diǎn)在計數(shù)器字輪的徑向安有一根磁棒,字輪端面有兩只線性霍爾元件,該元件與字輪軸心成90°的圓心角。字輪轉(zhuǎn)到不同位置,兩只霍爾元件所受到的場強(qiáng)不同,因而輸出的信號各異,從而確定了字輪0—9的數(shù)字不同的信號輸出。
文檔編號G06F17/40GK2330013SQ9724910
公開日1999年7月21日 申請日期1997年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月30日
發(fā)明者邱印財 申請人:邱印財