CN204128614U - 一种用于直读表的数据采集装置 - Google Patents
一种用于直读表的数据采集装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204128614U CN204128614U CN201420508761.3U CN201420508761U CN204128614U CN 204128614 U CN204128614 U CN 204128614U CN 201420508761 U CN201420508761 U CN 201420508761U CN 204128614 U CN204128614 U CN 204128614U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- character wheel
- electrically connected
- inductive coil
- direct
- microprocessor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn - After Issue
Links
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 62
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009514 concussion Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 210000001138 tear Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种用于直读表的数据采集装置。它包括若干个字轮，还包括微处理器、多路选择开关、电感数字转换器、温度传感器以及与每个字轮对应的字轮检测模块，字轮检测模块包括异型金属钣金件和感应线圈，异型金属钣金件设置在对应字轮的外圈表面，异型金属钣金件的变形与字轮外圈的数字相对应，感应线圈设置在对应字轮的正上方，感应线圈的两端分别与多路选择开关的两个对应输入端电连接，多路选择开关的两个公共输出端分别与电感数字转换器的两个输入端电连接，电感数字转换器的输出端与微处理器电连接，微处理器还分别与多路选择开关的控制端和温度传感器电连接。本实用新型具有较强的抗干扰能力，计量准确，且成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及抄表数据采集技术领域，尤其涉及一种用于直读表的数据采集装置。
背景技术
随着自来水用户表改造工程的逐步展开，抄表收费工作量不断的增加，传统的人工抄表方式已经越来越不能适应发展的需要。近些年来，智能远程自动抄表技术被大力倡导及应用。自动抄表技术也经历着一个从无到有，技术日趋成熟的一个过程。
目前已开发出多种机械计量表读取技术，各有其优缺点。以干簧管、霍尔元件为传感器的脉冲式水表和IC卡表需要24小时电源和备用电池供电，通过实时检测脉冲信号进行累计用水量，容易受抖动、电磁干扰影响，计量精度低，误差大等缺点。
直读表目前主要分为电阻式直读表和光电式直读表。电阻式直读表由于长时间机械接触，触点容易磨损，影响电阻值，天气潮湿也会影响电流值，最终导致计量误差。光电式直读表采用红外光光电传感器，红外接收管很容易受到外界红外光或者自然光的影响，在极端环境下甚至能致使传感器完全无法工作，工艺复杂，需要在机械计数器的字轮上安装很多光电装置，导致成本较高，光电板需要垂直安装到字轮之间，装配要求比较高。
中国专利公开号CN202693021，公开日2013年1月23日，实用新型的名称为光电直读表光电模块，该申请案公开了一种光电直读表光电模块，它包含PCB板、布置在PCB板上的发射光电管和接收光电管，所述各发射光电管和接收光电管分置于同一块所述PCB板的两面，布置在PCB板一面的所述各发射光电管成扇形均布在同一圆周上，布置在PCB板另一面的所述各接收光电管的位置与所述各发射光电管的位置一一对应。其不足之处是，该光电模块很容易受到外界红外光或者自然光的影响，在极端环境下甚至能致使光电模块完全无法工作，工艺复杂，需要在机械计数器的字轮上安装很多PCB板，导致成本较高，PCB板需要垂直安装到字轮之间，装配要求比较高。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有直读表中的数据采集装置容易受到外界干扰，计量不准确，成本较高的技术问题，提供了一种用于直读表的数据采集装置，其具有较强的抗干扰能力，计量准确，且成本较低。
为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
本实用新型的一种用于直读表的数据采集装置，包括若干个字轮，还包括微处理器、多路选择开关、电感数字转换器、温度传感器以及与每个字轮对应的字轮检测模块，所述字轮检测模块包括异型金属钣金件和感应线圈，所述异型金属钣金件设置在对应字轮的外圈表面，所述异型金属钣金件的变形与字轮外圈的数字相对应，所述感应线圈设置在对应字轮的正上方，所述感应线圈的两端分别与多路选择开关的两个对应输入端电连接，所述多路选择开关的两个公共输出端分别与电感数字转换器的两个输入端电连接，所述电感数字转换器的输出端与微处理器电连接，所述微处理器还分别与多路选择开关的控制端和温度传感器电连接。
在本技术方案中，字轮为水表或燃气表的字轮。异型金属钣金件由不锈钢或铝制成。异型金属钣金件为电感渐变的不封闭圆环结构，其圆心与字轮同心，异型金属钣金件的宽度随着字轮上数字的变大而逐渐变大。感应线圈为圆形螺旋线结构或方形螺旋线结构或三角形螺旋线结构。电感数字转换器为LDC1000电感数字转换器。异型金属钣金件通过注塑、黏贴或电镀等方式固定于字轮外圈表面，感应线圈设置在对应字轮的正上方，避免相邻字轮上的字轮检测模块相互干扰。
检测时，微处理器通过多路选择开关使需要检测的字轮对应的感应线圈与电感数字转换器连通。LDC1000电感数字转换器采集的信号有两个：传导目标(字轮上的异型金属钣金件)接近感应线圈时导致的感应线圈涡流损耗Rp以及感应线圈电感值L。根据感应线圈的不同，这个传感回路的震荡频率范围为5kHz-5MHz，涡流损耗Rp的分辨率是16位，电感值L的分辨率为24位。当字轮转动时，感应线圈下方的异型金属钣金件面积发生变化，引起涡流损耗Rp的变化，LDC1000电感数字转换器检测涡流损耗Rp，并将其发送到微处理器。直读表一般安装在室外，室外温度变化较大，LDC1000电感数字转换器测量的参数会随着温度的变化而产生一定的变化，温度传感器检测直读表内的温度，并将其发送到微处理器。微处理器根据温度信息对LDC1000电感数字转换器输出的数据进行补偿处理，去除温度引起的偏差，根据经过补偿处理后的数据计算出该字轮上的哪个数字位于感应线圈的正下方。
感应线圈设置在对应字轮的正上方，位于感应线圈正下方的字轮上的数字越大，异型金属钣金件正对感应线圈的部分的面积越大，检测得到的涡流损耗Rp越大，根据异型金属钣金件正对感应线圈的部分的面积决定涡流损耗Rp大小的原理，可以准确得到当前字轮上的哪个数字位于感应线圈的正下方。
字轮为四个，分别为个位字轮、十位字轮、百位字轮和千位字轮。微处理器通过多路选择开关依次将各个字轮对应的感应线圈与电感数字转换器连通，检测每个字轮上位于对应感应线圈正下方的数字，从而得到水表或燃气表的读数，并将该读数发送到抄表部门。
作为优选，所述多路选择开关包括若干个开关管，所述开关管的控制端与微处理器电连接，每个感应线圈与两个开关管相对应，每个感应线圈的两端分别与对应的两个开关管的第一导通端电连接，两个开关管的第二导通端分别与多路选择开关的两个公共输出端电连接。
作为优选，所述异型金属钣金件为电感渐变的不封闭圆环结构，其圆心与字轮同心。
作为优选，所述感应线圈为方形螺旋线结构。方形螺旋线结构在相同有限的面积上具有最大的电感量，感应线圈本身为PCB线圈，其本身的电感量就比较小，电感量大比较容易检测。同时，方形螺旋线结构可以完全覆盖异型金属钣金件。
作为优选，所述感应线圈与其对应的字轮上的异型金属钣金件之间的距离大于0小于等于2mm。
作为优选，所述一种用于直读表的数据采集装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块与微处理器电连接。微处理器将检测的字轮读数通过无线通信模块发送到抄表部门。
作为优选，所述一种用于直读表的数据采集装置还包括显示屏，所述显示屏与微处理器电连接。显示屏显示字轮读数、历史数据等信息。
作为优选，所述一种用于直读表的数据采集装置还包括IC卡接口，所述IC卡接口与微处理器电连接。用户可***IC卡进行预先充值，实现用户预付费功能。
作为优选，所述电感数字转换器为LDC1000电感数字转换器。
本实用新型的有益效果是：(1)不会受到外界自然光、天气潮湿等因素的影响，具有较强的抗干扰能力，计量准确。(2)感应线圈安装在字轮上方，且与异型金属钣金件没有接触，无磨损，安装方便，成本低。
附图说明
图1是本实用新型的一种电路原理连接框图；
图2是多路选择开关的一种电路原理图；
图3是异型金属钣金件安装在字轮上方的结构示意图；
图4是字轮的展开图；
图5是感应线圈的一种结构示意图；
图6是涡流损耗Rp与字轮数字的关系图。
图中：1、微处理器，2、多路选择开关，3、电感数字转换器，4、温度传感器，5、异型金属钣金件，6、感应线圈，7、字轮，8、无线通信模块，9、显示屏，10、IC卡接口。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种用于直读表的数据采集装置，如图1所示，包括四干个字轮7，还包括微处理器1、多路选择开关2、电感数字转换器3、温度传感器4、无线通信模块8、显示屏9、IC卡接口10以及与每个字轮7对应的字轮检测模块，字轮检测模块包括异型金属钣金件5和感应线圈6，异型金属钣金件5设置在对应字轮7的外圈表面，异型金属钣金件5的变形与字轮7外圈的数字相对应，感应线圈6设置在对应字轮7的正上方，感应线圈6的两端分别与多路选择开关2的两个对应输入端电连接，多路选择开关2的两个公共输出端分别与电感数字转换器3的两个输入端电连接，电感数字转换器3的输出端与微处理器1电连接，微处理器1还分别与多路选择开关2的控制端、温度传感器4、无线通信模块8、显示屏9和IC卡接口10电连接。
如图2所示，4个字轮7分别为个位字轮、十位字轮、百位字轮和千位字轮，多路选择开关2包括开关管K1、开关管K2、开关管K3、开关管K4、开关管K5、开关管K6、开关管K7和开关管K8，个位字轮对应的感应线圈6的两端分别与开关管K1的第一导通端和开关管K2的第一导通端电连接，十位字轮对应的感应线圈6的两端分别与开关管K3的第一导通端和开关管K4的第一导通端电连接，百位字轮对应的感应线圈6的两端分别与开关管K5的第一导通端和开关管K6的第一导通端电连接，千位字轮对应的感应线圈6的两端分别与开关管K7的第一导通端和开关管K8的第一导通端电连接。开关管K1的第二导通端、开关管K3的第二导通端、开关管K5的第二导通端和开关管K7的第二导通端都与多路选择开关2的第一公共输出端电连接，开关管K2的第二导通端、开关管K4的第二导通端、开关管K6的第二导通端和开关管K8的第二导通端都与多路选择开关2的第二公共输出端电连接。开关管K1的控制端、开关管K2的控制端、开关管K3的控制端、开关管K4的控制端、开关管K5的控制端、开关管K6的控制端、开关管K7的控制端和开关管K8的控制端分别与微处理器1电连接。
字轮7为水表或燃气表的字轮。异型金属钣金件5由不锈钢或铝制成。如图3所示，异型金属钣金件5通过注塑、黏贴或电镀等方式固定于字轮7外圈表面，异型金属钣金件5为电感渐变的不封闭圆环结构，其圆心与字轮同心。如图4所示，异型金属钣金件5在平面上展开后呈等腰三角形，异型金属钣金件5没有覆盖数字0，异型金属钣金件5的宽度随着字轮7上数字的变大而逐渐变大。
如图5所示，感应线圈6为方形螺旋线结构。方形螺旋线结构在相同有限的面积上具有最大的电感量，感应线圈本身为PCB线圈，其本身的电感量就比较小，电感量大比较容易检测。同时，方形螺旋线结构可以完全覆盖异型金属钣金件5。感应线圈6与其对应的字轮7上的异型金属钣金件5之间的距离为2mm。
电感数字转换器3为LDC1000电感数字转换器。异型金属钣金件5通过注塑、黏贴或电镀等方式固定于字轮7外圈表面，感应线圈6设置在对应字轮7的正上方，避免相邻字轮7上的字轮检测模块相互干扰。
检测时，微处理器1通过多路选择开关2使需要检测的字轮7对应的感应线圈6与电感数字转换器3连通。LDC1000电感数字转换器采集的信号有两个：传导目标(字轮上的异型金属钣金件5)接近感应线圈6时导致的感应线圈涡流损耗Rp以及感应线圈电感值L。根据感应线圈6的不同，这个传感回路的震荡频率范围为5kHz-5MHz，涡流损耗Rp的分辨率是16位，电感值L的分辨率为24位。当字轮7转动时，感应线圈6下方的异型金属钣金件5面积发生变化，引起涡流损耗Rp的变化，LDC1000电感数字转换器检测涡流损耗Rp，并将其发送到微处理器1。直读表一般安装在室外，室外温度变化较大，LDC1000电感数字转换器测量的参数会随着温度的变化而产生一定的变化，温度传感器4检测直读表内的温度，并将其发送到微处理器1。微处理器1根据温度信息对LDC1000电感数字转换器输出的数据进行补偿处理，去除温度引起的偏差，根据经过补偿处理后的数据计算出该字轮上的哪个数字位于感应线圈的正下方。
感应线圈6设置在对应字轮7的正上方，位于感应线圈6正下方的字轮7上的数字越大，异型金属钣金件5正对感应线圈6的部分的面积越大，检测得到的涡流损耗Rp越大，检测得到的涡流损耗Rp与字轮数字的关系如图6所示。根据异型金属钣金件5正对感应线圈6的部分的面积决定涡流损耗Rp大小的原理，可以准确得到当前字轮7上的哪个数字位于感应线圈6的正下方。
微处理器1通过多路选择开关2依次将各个字轮7对应的感应线圈6与电感数字转换器3连通，检测每个字轮7上位于对应感应线圈6正下方的数字，从而得到水表或燃气表的读数，并将该读数通过无线通信模块8发送到抄表部门。显示屏9显示字轮读数、历史数据等信息。用户可***IC卡10进行预先充值，实现用户预付费功能。
Claims (9)
1.一种用于直读表的数据采集装置，包括若干个字轮(7)，其特征在于：还包括微处理器(1)、多路选择开关(2)、电感数字转换器(3)、温度传感器(4)以及与每个字轮(7)对应的字轮检测模块，所述字轮检测模块包括异型金属钣金件(5)和感应线圈(6)，所述异型金属钣金件(5)设置在对应字轮(7)的外圈表面，所述异型金属钣金件(5)的变形与字轮(7)外圈的数字相对应，所述感应线圈(6)设置在对应字轮(7)的正上方，所述感应线圈(6)的两端分别与多路选择开关(2)的两个对应输入端电连接，所述多路选择开关(2)的两个公共输出端分别与电感数字转换器(3)的两个输入端电连接，所述电感数字转换器(3)的输出端与微处理器(1)电连接，所述微处理器(1)还分别与多路选择开关(2)的控制端和温度传感器(4)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于直读表的数据采集装置，其特征在于：所述多路选择开关(2)包括若干个开关管，所述开关管的控制端与微处理器(1)电连接，每个感应线圈(6)与两个开关管相对应，每个感应线圈(6)的两端分别与对应的两个开关管的第一导通端电连接，两个开关管的第二导通端分别与多路选择开关(2)的两个公共输出端电连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于直读表的数据采集装置，其特征在于：所述异型金属钣金件(5)为电感渐变的不封闭圆环结构，其圆心与字轮同心。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种用于直读表的数据采集装置，其特征在于：所述感应线圈(6)为方形螺旋线结构。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种用于直读表的数据采集装置，其特征在于：所述感应线圈(6)与其对应的字轮(7)上的异型金属钣金件(5)之间的距离大于0小于等于2mm。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种用于直读表的数据采集装置，其特征在于：还包括无线通信模块(8)，所述无线通信模块(8)与微处理器(1)电连接。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种用于直读表的数据采集装置，其特征在于：还包括显示屏(9)，所述显示屏(9)与微处理器(1)电连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于直读表的数据采集装置，其特征在于：还包括IC卡接口(10)，所述IC卡接口(10)与微处理器(1)电连接。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种用于直读表的数据采集装置，其特征在于：所述电感数字转换器(3)为LDC1000电感数字转换器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420508761.3U CN204128614U (zh) | 2014-09-05 | 2014-09-05 | 一种用于直读表的数据采集装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420508761.3U CN204128614U (zh) | 2014-09-05 | 2014-09-05 | 一种用于直读表的数据采集装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204128614U true CN204128614U (zh) | 2015-01-28 |
Family
ID=52384962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420508761.3U Withdrawn - After Issue CN204128614U (zh) | 2014-09-05 | 2014-09-05 | 一种用于直读表的数据采集装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204128614U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104964723A (zh) * | 2015-07-08 | 2015-10-07 | 常州孚技自动化设备有限公司 | 一种无源流量传感器及无源流量测量显示控制*** |
| CN106643822A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-10 | 艾特仪表科技（深圳）有限公司 | 一种字轮编码器及直读方法 |
| CN111024174A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-17 | 仙南 | 一种仪表机电结构 |
-
2014
- 2014-09-05 CN CN201420508761.3U patent/CN204128614U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104964723A (zh) * | 2015-07-08 | 2015-10-07 | 常州孚技自动化设备有限公司 | 一种无源流量传感器及无源流量测量显示控制*** |
| CN104964723B (zh) * | 2015-07-08 | 2018-12-04 | 常州孚技自动化设备有限公司 | 一种无源流量传感器及无源流量测量显示控制*** |
| CN106643822A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-10 | 艾特仪表科技（深圳）有限公司 | 一种字轮编码器及直读方法 |
| CN106643822B (zh) * | 2016-12-23 | 2020-05-12 | 艾特仪表科技（深圳）有限公司 | 一种字轮编码器及直读方法 |
| CN111024174A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-17 | 仙南 | 一种仪表机电结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204128614U (zh) | 一种用于直读表的数据采集装置 | |
| CN204008845U (zh) | 一种单相电能表计量电路 | |
| CN103645457A (zh) | 一种电能表现场检验装置 | |
| CN103344295A (zh) | 电子式水表 | |
| CN107019277B (zh) | 一种数字式测量尺及其测量方法 | |
| CN203323817U (zh) | 电子式水表 | |
| CN203422127U (zh) | 一种光电直读水表 | |
| CN204128572U (zh) | 一种电感感应式数据采集装置 | |
| CN206563558U (zh) | 一种数据自动化采集轮式测距仪 | |
| CN103018697B (zh) | 一种全功能多表位电压监测仪校验装置 | |
| CN103149241A (zh) | 基于电磁波传输原理的土壤水分测量装置及其方法 | |
| CN103868617B (zh) | 铂电阻测温电路 | |
| CN206321705U (zh) | 一种基于stm32的多功能数字频率计 | |
| CN205718833U (zh) | 一种结构工程安全自动化监测*** | |
| CN204832098U (zh) | 一种基于湿敏电阻的测湿电路 | |
| CN203719722U (zh) | 无芯线圈感应式表头数据采集装置 | |
| CN203721024U (zh) | 基于电感式感测技术的数据采集器 | |
| CN104330099B (zh) | 一种电感感应式数据采集装置及其采集方法 | |
| CN202870974U (zh) | 基于单片机的新型ic卡天然气表 | |
| CN201926669U (zh) | 红外线电机转速计数器 | |
| CN201893019U (zh) | 一种智能单相全电量变送器 | |
| CN201945575U (zh) | 电子气象高空探测电容式湿度传感器 | |
| CN203310462U (zh) | 高精度智能光电直读水表计数器 | |
| CN204314374U (zh) | 一种多功能智能数字显示仪表 | |
| CN205066847U (zh) | 一种智能燃气表 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200103 Address after: Room 1301, building 1, No. 1326, Wenyi West Road, Cangqian street, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee after: HANGZHOU GREEN WHALE TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province, 310000 West No. 1500 Building No. 1 room 105 Patentee before: ZHEJIANG LIERDA INTERNET OF THINGS TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20150128 Effective date of abandoning: 20240423 |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20150128 Effective date of abandoning: 20240423 |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |