專利名稱：機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)據(jù)識(shí)別裝置，特別是涉及一種機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置。
背景技術(shù)：
機(jī)械式計(jì)度器是一種廣泛應(yīng)用于電表、水表、煤氣表等計(jì)量?jī)x表上的人工直讀式累加計(jì)數(shù)器。這類機(jī)械式計(jì)度器的突出優(yōu)點(diǎn)是，無須電源就能進(jìn)行計(jì)量(如水表、氣表)，缺點(diǎn)則是只能人工讀數(shù)抄表。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們希望能應(yīng)用電子技術(shù)將此類機(jī)械式計(jì)度器的計(jì)數(shù)值進(jìn)行遠(yuǎn)程讀取(即遠(yuǎn)程抄表)。
將這些機(jī)械顯示的儀表讀數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮幼x數(shù)，一種解決方法是通過脈沖式計(jì)數(shù)進(jìn)行數(shù)字化處理，即通過對(duì)該儀表某一轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)通過光、磁或諧振感應(yīng)方式等進(jìn)行脈沖輸出計(jì)量，每轉(zhuǎn)動(dòng)一次便輸出一個(gè)脈沖或脈沖組，再由單片計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化處理并加以累計(jì)和存儲(chǔ)。但是，這種方式缺點(diǎn)是易受干擾；對(duì)于機(jī)械式水表或氣表等這類沒有電的計(jì)量?jī)x表來說，脈沖計(jì)量裝置必須保證在計(jì)量的全過程中外接電，當(dāng)斷電時(shí)容易造成計(jì)量不準(zhǔn)。
另一種將機(jī)械顯示的儀表讀數(shù)轉(zhuǎn)為電子讀數(shù)的方式，可參閱2001年3月7日公告的中國(guó)專利第00208157.1號(hào)所揭露的一種電子數(shù)字化讀取的機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器。該計(jì)數(shù)器采用四個(gè)開關(guān)量傳感器非接觸地設(shè)置在機(jī)械轉(zhuǎn)輪側(cè)邊，而轉(zhuǎn)輪上的讀數(shù)則采用不同的感應(yīng)材料，達(dá)到不接觸就能電子讀取機(jī)械讀數(shù)的功能。
但是，采用四個(gè)開關(guān)量傳感器導(dǎo)致該計(jì)數(shù)器成本高，連接四個(gè)開關(guān)量傳感器的電路也較為復(fù)雜，因此，有必要研究一種成本低而又簡(jiǎn)單的新的電子讀取裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置的二次計(jì)量、易受干擾的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種成本低、精度好以及壽命長(zhǎng)的機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置，包括轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤、鄰近轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤設(shè)置的感應(yīng)裝置，所述轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有讀數(shù)，所述讀數(shù)所在區(qū)域是被感應(yīng)區(qū)，所述轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有至少三種相異的被感應(yīng)區(qū)，所述感應(yīng)裝置包括三個(gè)用于對(duì)所述被感應(yīng)區(qū)進(jìn)行感應(yīng)以獲取感應(yīng)結(jié)果的傳感器。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置的有益效果是由于本實(shí)用新型不需采用脈沖計(jì)量的方法，使用非接觸式感應(yīng)裝置感應(yīng)轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤上數(shù)字而獲得計(jì)量結(jié)果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命高、成本低并且精度好。

圖1是本實(shí)用新型機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置某位數(shù)字輪中，涂上反光材料、半反光材料和全吸光材料的示意圖；圖3是圖1中所示感應(yīng)裝置的電路圖；圖4是本實(shí)用新型機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置某位數(shù)字輪中反光材料、半反光材料和全吸光材料在被感應(yīng)區(qū)安置第二實(shí)施方式的示意圖；圖5是本實(shí)用新型機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置某位數(shù)字輪中反光材料、半反光材料和全吸光材料在被感應(yīng)區(qū)安置第三實(shí)施方式的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
參見圖1，本實(shí)用新型一種機(jī)械轉(zhuǎn)輪11式計(jì)數(shù)器10的電子讀取裝置包括表示計(jì)量值中不同位數(shù)的多個(gè)轉(zhuǎn)輪11以及鄰近轉(zhuǎn)輪11設(shè)置的感應(yīng)裝置20(傳感器)。所述轉(zhuǎn)輪11圓周上設(shè)置有讀數(shù)，所述讀數(shù)所在區(qū)域是被感應(yīng)區(qū)12。
所述讀數(shù)是0～9十個(gè)十進(jìn)制環(huán)狀排列的數(shù)字，每個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)一個(gè)被感應(yīng)區(qū)12。本實(shí)施方式中感應(yīng)裝置20是三個(gè)紅外發(fā)射接收對(duì)管光電傳感器(發(fā)射器21和接收器22)，并相鄰設(shè)置在轉(zhuǎn)輪11外適當(dāng)?shù)墓潭ǖ胤健?duì)應(yīng)地被感應(yīng)區(qū)12是反光區(qū)。
參閱圖2，所述反光區(qū)涂附有反光材料、半反光材料或全吸光材料，因此每個(gè)感應(yīng)裝置20感應(yīng)三類被感應(yīng)區(qū)12的其中一種，而三個(gè)感應(yīng)裝置20則感應(yīng)三個(gè)相鄰的被感應(yīng)區(qū)12。在本實(shí)施方式中，所述十個(gè)被感應(yīng)區(qū)12的排列按順序是三個(gè)連續(xù)的數(shù)字對(duì)應(yīng)第一類被感應(yīng)區(qū)12、三個(gè)連續(xù)的數(shù)字對(duì)應(yīng)第二類被感應(yīng)區(qū)12、一個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)第一類被感應(yīng)區(qū)12、一個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)第二類被感應(yīng)區(qū)12、一個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)第一類被感應(yīng)區(qū)12、一個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)第三類感應(yīng)區(qū)。
圖中可以看到，所述0～9十個(gè)順序環(huán)狀排列的數(shù)字對(duì)應(yīng)的被感應(yīng)區(qū)12，其中0，1，2、6、8涂反光材料，3、4、5、7涂全吸光材料，9涂半反光材料，因此三個(gè)感應(yīng)裝置20一起作用可以獲得十個(gè)對(duì)應(yīng)讀數(shù)的不重復(fù)的感應(yīng)結(jié)果。
感應(yīng)計(jì)量值時(shí)，每個(gè)感應(yīng)裝置20可以感應(yīng)到三種狀態(tài)0-沒有接收到光，1-接收到一半的光，2-接收到全光。圖中A，B，C為三個(gè)光電傳感器，當(dāng)光電傳感器對(duì)著全吸光材料的數(shù)字時(shí)，狀態(tài)為高＝2，當(dāng)光電傳感器對(duì)著反光材料的數(shù)字時(shí)，狀態(tài)為低＝0，當(dāng)光電傳感器對(duì)著半反光材料的數(shù)字時(shí)，狀態(tài)為半高＝1。顯然當(dāng)數(shù)碼輪每轉(zhuǎn)一格，三個(gè)光電傳感器的狀態(tài)都發(fā)生相應(yīng)的改變。從0到9轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，三個(gè)光電傳感器組得到的狀態(tài)的排列是不同的，通過單片機(jī)處理后，可以識(shí)別轉(zhuǎn)輪11的視值。轉(zhuǎn)輪11上視區(qū)內(nèi)的讀數(shù)與三個(gè)相鄰的感應(yīng)裝置20感應(yīng)到的被感應(yīng)區(qū)12的對(duì)應(yīng)狀態(tài)排列如下
當(dāng)然，整體移動(dòng)被感應(yīng)區(qū)12的涂附材料的位置，則效果一樣，只是每個(gè)視值對(duì)應(yīng)的感應(yīng)裝置20所感應(yīng)到的狀態(tài)排列組合不同?？梢岳斫?，視區(qū)和感應(yīng)裝置20的相對(duì)位置、感應(yīng)裝置20之間的相對(duì)位置以及被感應(yīng)區(qū)12的涂附材料的位置可以千變?nèi)f化，但最終的目的是使0～9十個(gè)讀數(shù)對(duì)應(yīng)的三個(gè)感應(yīng)裝置20感應(yīng)到的被感應(yīng)區(qū)12狀態(tài)的十個(gè)排列組合之間可以相互區(qū)分，不會(huì)混淆。
具體運(yùn)作原理如下當(dāng)轉(zhuǎn)輪11處于視值為1的位置時(shí)，光電傳感器A、B、C分別對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)輪11的7(全吸光)、6(全反光)、5(全吸光)，于是當(dāng)A和C光電傳感器分別發(fā)出紅外光時(shí)，被7和5吸收，A、C光電傳感器沒有接收到光信號(hào)，則其狀態(tài)為高電平＝2；而B光電傳感器發(fā)射紅外光時(shí)，被6反射，B光電傳感器接收到光信號(hào)，則其狀態(tài)為低＝0。光電傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)連接感應(yīng)裝置20的單片機(jī)30(MCU)A/D轉(zhuǎn)換后，可以獲得3進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)為202，如輪轉(zhuǎn)到4時(shí)，則得三進(jìn)制數(shù)010，因此十進(jìn)制的0到9十個(gè)數(shù)，可以全部轉(zhuǎn)變?yōu)槿M(jìn)制的十個(gè)數(shù)，從而完成對(duì)轉(zhuǎn)輪11的非接觸電子讀取。
參閱圖3，本實(shí)用新型機(jī)械轉(zhuǎn)輪11式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置還包括一個(gè)連接單片機(jī)30的無線收發(fā)裝置(圖未示)。感應(yīng)裝置20的輸出信號(hào)經(jīng)單片機(jī)30A/D轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)變?yōu)槿M(jìn)制的代表0～9十個(gè)十進(jìn)制數(shù)字的十個(gè)數(shù)。而無線收發(fā)裝置則將感應(yīng)到的計(jì)量結(jié)果或處理數(shù)據(jù)用無線發(fā)送到服務(wù)器，進(jìn)行遠(yuǎn)程讀取(即遠(yuǎn)程抄表)。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，由于本實(shí)用新型不需采用脈沖計(jì)量的方法，平時(shí)不用電，只需要在讀數(shù)時(shí)啟動(dòng)本實(shí)用新型即可使用非接觸式感應(yīng)裝置20感應(yīng)轉(zhuǎn)輪11上數(shù)字而獲得計(jì)量結(jié)果，因此特別適合無電的水表和氣表使用，壽命高并且精度好；相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)采用四個(gè)傳感器的方法，本實(shí)用新型最少僅使用三個(gè)傳感器，加之依據(jù)三個(gè)傳感器而設(shè)計(jì)的電路簡(jiǎn)單，因此成本低，簡(jiǎn)單的電路也使得讀取裝置能更穩(wěn)定地工作。
本實(shí)用新型其他實(shí)施方式參閱圖4，三個(gè)感應(yīng)裝置20ABC仍然相鄰設(shè)置，但轉(zhuǎn)輪13上被感應(yīng)區(qū)14安置的材料的排列可以變更。轉(zhuǎn)輪13上視區(qū)內(nèi)的讀數(shù)與三個(gè)感應(yīng)裝置20感應(yīng)到的被感應(yīng)區(qū)12狀態(tài)的對(duì)應(yīng)排列如下
圖中A，B，C為三個(gè)光電傳感器，當(dāng)光電傳感器對(duì)著全吸光材料的數(shù)字時(shí)，狀態(tài)為高＝2，當(dāng)光電傳感器對(duì)著反光材料的數(shù)字時(shí)，狀態(tài)為低＝0，當(dāng)光電傳感器對(duì)著半反光材料的數(shù)字時(shí)，狀態(tài)為半高＝1。
參閱圖5，感應(yīng)裝置20ABC可以不相鄰設(shè)置，則轉(zhuǎn)輪15上視區(qū)內(nèi)的讀數(shù)與三個(gè)感應(yīng)裝置20感應(yīng)到的被感應(yīng)區(qū)16狀態(tài)的對(duì)應(yīng)排列如下
比如反光區(qū)是全透光孔、半透光孔或遮擋區(qū)。光電傳感器可以替換為電磁傳感器，對(duì)應(yīng)地被感應(yīng)區(qū)12，14，16是電磁材料區(qū)。電磁材料區(qū)安置三種不同的導(dǎo)磁材料，或?qū)Т怕氏嗤?，但形狀不同的三種磁性材料或金屬材料；又比如僅在轉(zhuǎn)輪11反光區(qū)涂附反光材料、全吸光材料，或反光區(qū)是全透光孔、遮擋區(qū)。
權(quán)利要求1.一種機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置，包括轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤、鄰近轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤設(shè)置的感應(yīng)裝置，所述轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有讀數(shù)，所述讀數(shù)所在區(qū)域是被感應(yīng)區(qū)，其特征在于所述轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有至少三種相異的被感應(yīng)區(qū)，所述感應(yīng)裝置包括三個(gè)用于對(duì)所述被感應(yīng)區(qū)進(jìn)行感應(yīng)以獲取感應(yīng)結(jié)果的傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置，其特征在于所述讀數(shù)是0～9十個(gè)十進(jìn)制環(huán)狀排列的數(shù)字，每個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)一個(gè)被感應(yīng)區(qū)，多個(gè)感應(yīng)裝置感應(yīng)多個(gè)按一定規(guī)則排列的被感應(yīng)區(qū)，獲得十個(gè)對(duì)應(yīng)讀數(shù)的感應(yīng)結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置，其特征在于所述感應(yīng)裝置是光電傳感器或電磁傳感器，對(duì)應(yīng)地被感應(yīng)區(qū)是反光區(qū)或電磁材料區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置，其特征在于所述反光區(qū)涂附有反光材料、半反光材料或全吸光材料，或反光區(qū)是全透光孔、半透光孔或遮擋區(qū)，所述電磁材料區(qū)安置三種不同的導(dǎo)磁材料，或?qū)Т怕氏嗤?，但形狀不同的三種磁性材料或金屬材料，固定設(shè)置在轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤外的三個(gè)感應(yīng)裝置感應(yīng)的三個(gè)相鄰的被感應(yīng)區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置，其特征在于所述十個(gè)被感應(yīng)區(qū)的排列按順序是三個(gè)連續(xù)的數(shù)字對(duì)應(yīng)第一類被感應(yīng)區(qū)、三個(gè)連續(xù)的數(shù)字對(duì)應(yīng)第二類被感應(yīng)區(qū)、一個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)第一類被感應(yīng)區(qū)、一個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)第二類被感應(yīng)區(qū)、一個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)第一類被感應(yīng)區(qū)、一個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)第三類感應(yīng)區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置，其特征在于所述0～9十個(gè)順序環(huán)狀排列的數(shù)字對(duì)應(yīng)的被感應(yīng)區(qū)，其中0，1，2、6、8涂反光材料，3、4、5、7涂全吸光材料，9涂半反光材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置，其特征在于包括一個(gè)連接感應(yīng)裝置的單片機(jī)，感應(yīng)裝置的輸出信號(hào)經(jīng)單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)變?yōu)槿M(jìn)制的代表0～9十個(gè)十進(jìn)制數(shù)字的十個(gè)數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置，其特征在于包括一個(gè)連接單片機(jī)的無線收發(fā)裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置，該機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器的電子讀取裝置包括轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤、鄰近轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤設(shè)置的感應(yīng)裝置，所述轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有讀數(shù)，所述讀數(shù)所在區(qū)域是被感應(yīng)區(qū)，所述轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有至少三種相異的被感應(yīng)區(qū)，所述感應(yīng)裝置包括三個(gè)用于對(duì)所述被感應(yīng)區(qū)進(jìn)行感應(yīng)以獲取感應(yīng)結(jié)果的傳感器。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，由于本實(shí)用新型不需采用脈沖計(jì)量的方法，使用非接觸式感應(yīng)裝置感應(yīng)轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤上數(shù)字而獲得計(jì)量結(jié)果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命高、成本低并且精度好。
文檔編號(hào)G01R11/00GK2904129SQ20052006154
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者黃華 申請(qǐng)人:黃華