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机械计数器的电磁感应线性读取电路制造技术

技术编号:10665223 阅读:257 留言:0更新日期:2014-11-20 11:12
本实用新型专利技术涉及一种电感传感器电子读取电路,包括多个电感传感器构成的电感传感器阵列、单片机、电子开关电路、正反馈电路、整形电路,每个电感传感器输入端与列引线连接,输出端与行引线相连,通过单片机控制行引线和列引线的导通,实现对电感传感器阵列中每个传感器的信号读取,该读取电路结构简单,读取精度高。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种电感传感器电子读取电路,包括多个电感传感器构成的电感传感器阵列、单片机、电子开关电路、正反馈电路、整形电路,每个电感传感器输入端与列引线连接,输出端与行引线相连,通过单片机控制行引线和列引线的导通,实现对电感传感器阵列中每个传感器的信号读取,该读取电路结构简单,读取精度高。【专利说明】机械计数器的电磁感应线性读取电路
本专利技术属于计量领域,具体地,涉及一种使用电磁感应的频率测量技术实现传统机械计数器机电数字转换的直读式机械计数器读取电路;广泛适用于电表、水表、煤气表等表具的远程抄表。
技术介绍
传统的机械计数器是通过肉眼看数而获取数据的,随着劳动力价格的高涨和实现节能降耗,国家推出了能源使用的阶梯价格和分时价格,要实现这一目标,必须对计量表具实行远传抄表,才能解决政策的执行问题。如何把机械读数转换为电子读数,特别是没有电也需要计量的水表、气表、暖气表,人们发挥了想象的空间,制作了光电传感器和电感传感器等各种将机械字轮数转为电子数的技术,该电子数是通过读取电路来实现读数的,现有的读取电路往往结构复杂,这既增加了设计成本又不利于其稳定性,实际产业中既要考虑成本,又要考虑设备的可靠性和维护成本,因此需要提供一种结构简单且稳定性高的读取电路。
技术实现思路
为了克服现有技术所存在的缺陷,本专利技术提供一种机械计数器的电磁感应线性读取电路,该读取电路用于读取多个设置于数字轮周边多个传感器的电信号,最终实现对数字轮的转动位置的编码。 为实现上述目的,本专利技术采用以下方案: 提供一种电感传感器电子读取电路,包括多个电感传感器构成的电感传感器阵列、单片机、电子开关电路、正反馈电路、整形电路,电子开关电路包括第一电子开关(Ql)和第二电子开关(Q2)其特征在于还包括: 第一列引线(JP5),其一端与第一列中多个电感传感器的输入端连接,另一端连接于单片机的第一 I / O端口(PBO); 第二列引线(JP4),其一端与第二列中多个电感传感器的输入端连接,另一端连接于单片机的第二 I/O端口(PBl); 第一行引线(JP6),其一端与第一行中多个电感传感器的输出端连接,另一端与电子开关电路中第一电子开关的输入端连接; 第二行引线(JP7),其一端与第二行中多个电感传感器的输出端连接,另一端与电子开关电路中第二电子开关的输入端连接; 其中,第一电子开关的控制端连接于单片机第三I / O端口(PD7),第二电子开关的控制端连接于单片机第四I / O端口(PD6),电子开关电路的输出端与正反馈电路输入端连接,正反馈电路输出端与整形电路输入端连接,整形电路输出端与单片机第五I / O端口(PD2)连接,单片机通过控制第一、第二、第三、第四I / O端口状态实现对电感传感器阵列中各个电感传感器的信号读取,该信号通过第五I / O端口进入单片机。 进一步,还包括:第三列引线(JP3),其一端与第三列中多个电感传感器的输入端连接,另一端连接于单片机的第六I / O端口(PB2)。 进一步,还包括:第四列引线(JP2),其一端与第四列中多个电感传感器的输入端连接,另一端连接于单片机的第七I / O端口(PB3)。 进一步,还包括:电子开关电路中的第三电子开关和第三行引线(JP8),第三行引线一端与第三行中多个电感传感器的输出端连接,另一端与电子开关电路中第三电子开关(Q3)的输入端连接,第三电子开关的控制端连接于单片机第八I/O端口(PD5)。 进一步,其特征在于;每一个所述电感传感器由电感线圈L、电容C和二极管D构成,电感线圈L与电容C并联后连接二极管D正极,二极管D负极作为电磁传感器输出端。 进一步,其特征在于;所述第一、第二、第三电子开关是三极管。 与现有技术相比,本专利技术具有如下优势: 1、有足够的编码,实现字轮的每一角度的位置识别,读数精确,方便远程抄表; 2、线路非常简单; 2、电感传感器线路板泡水能正常工作,可靠性高; 3、读数时用电,其它时间不用电。 本专利技术的优点是编码大于360个,可精确跟踪字轮的微小转动,使读取的数据没有差错,完全防水,无识别盲区,成本低廉,并能方便地安装在水表、电表、煤气表等一切原来采用机械计数字轮的表具上,实现远传抄表。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的机械计数器的电磁感应线性读取装置结构示意图; 图2为第I实施例中字轮的剖面示意图; 图3为第I实施例中电感传感器组电路图; 图4为第I实施例中主板电路示意图; 图5为第2实施例中字轮的剖面示意图。 【具体实施方式】 第I实施例: 如图1至图3所示,机械计数器的电磁感应线性读取装置,包括带有计数字轮轴1、进位轮轴2、进位轮3、计数字轮4、电感传感器5,传感器组电路板6与所述的计数字轮4相连接的进位轮3,所述的计数字轮4内部嵌入有一定形状的电感感应体7 ;所述的计数字轮4外部设置多个沿圆周方向分布并呈36度间隔的电感传感器5,电感传感器5由电感线圈L和与之并联的电容C及并联后的一端连接二极管D正极,另一端和二极管负极一起引出线组成,二极管D的作用为隔离各个电感传感器5相互之间的影响,另为消除环境的影响,夕卜加一个远离计数字轮4的参考电感传感器8,各个电感传感器之间的连接如图3。 把各个电感传感器5组成一个阵列后,以最少的引线与主板连接。以方便传感器组电路板与主板分别放置在不同的环境,如水表里只放置传感器板(不需防水处理,可直接泡在水中工作),水表外放置主板(无水环境),这样大大提高电路的可靠性。主板设置有L-C振荡电路和单片机(MCU)控制和处理电路。 工作时: 如图1、图3所示,计数字轮有4个,每个轮子需3个电感传感器5,外加一个参考电感传感器5,总共13个电感传感器。 如图1,字轮表面嵌套电磁感应体选择非金属铁氧体,其宽度小于字轮的宽度,厚度的选择为:3种不同厚度的材料按一定规律排布,一种排布为:材料厚度如从薄到厚设为(11,(12,(13,则开始(11占72度,接着d2占108度,再接着d3占108度,然后接着d2占72度后成环型接回到开始的dl。为达到满足要求的编码,这轮子上嵌入的材料与传感器对应的规则是:使每个电感传感器的振荡频率沿字轮一个圆周转动所获得的频率值,必须是渐变的,不能跳变,即不能从小直接接到最大,只能小到中到大到中到小,或小到中到小,再中再大再中再接回小等等。 例如:字轮0、9位置的厚度可为0.3mm,字轮1、2、3、7、8位置的厚度为0.6mm,字轮4,5,6位置的厚度为0.9_。这样,当每个电感L对应字轮表面里不同厚度的铁氧体时,其振荡频率会发生变化,材料厚或面积大,则频率低,材料薄或面积小,则频率高。在厚度平稳区得到一个相对变化不大的频率,当电感L处在轮子的铁氧体厚度变化区(0.3mm到0.6mm到0.9mm处)时,可测得这一频率是在某个区域连续变化的,可判定轮子的位置,是处于进位状态。 如图4,主板上三极管Ql,Q2,Q3组成电子开关,正常工作时,仅有一个可以导通,其余关闭;三极管Q4,Q6组成正反馈电路,与电感传感器5形成L-C振荡电路。振荡信号经Q5整形后,输入单片机(MCU),进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电感传感器电子读取电路,包括多个电感传感器构成的电感传感器阵列、单片机、电子开关电路、正反馈电路、整形电路,电子开关电路包括第一电子开关(Q1)和第二电子开关(Q2)其特征在于还包括:第一列引线(JP5),其一端与第一列中多个电感传感器的输入端连接,另一端连接于单片机的第一I/O端口(PB0);第二列引线(JP4),其一端与第二列中多个电感传感器的输入端连接,另一端连接于单片机的第二I/O端口(PB1);第一行引线(JP6),其一端与第一行中多个电感传感器的输出端连接,另一端与电子开关电路中第一电子开关的输入端连接;第二行引线(JP7),其一端与第二行中多个电感传感器的输出端连接,另一端与电子开关电路中第二电子开关的输入端连接;其中,第一电子开关的控制端连接于单片机第三I/O端口(PD7),第二电子开关的控制端连接于单片机第四I/O端口(PD6),电子开关电路的输出端与正反馈电路输入端连接,正反馈电路输出端与整形电路输入端连接,整形电路输出端与单片机第五I/O端口(PD2)连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:韦淑沛
申请(专利权)人:韦淑沛
类型:新型
国别省市:广西;45

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