表具用光电直读读数器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种表具用光电直读读数器，它包括形成一凹槽的器件骨架，在该器件骨架形成的凹槽内设有一横轴，该横轴上均匀设有多个字轮，每个字轮上设有取光构件，该取光构件旁设有与单片机相连的多对光电器件。该取光构件可为反射黑白片或透孔槽。安装本实用新型专利技术的表具通过检测光线反射或透射数量、光强大小以及借助字轮的高低位读数修正可有效解决字轮在进位过程中的容错问题，可准确读出机械字轮数值，无累积误差。本实用新型专利技术光电直读读数器结构简单、性能可靠，可广泛适用于需要自动抄表的水、电、气等表具中。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种读数器，具体地说，是涉及一种应用于水、电、气等 表具的光电直读读数器。
技术介绍
随着科技的不断提高，居民社区逐渐向智能化、数字化方向发展，近年来， 远程抄表越来越多地被应用到居民社区中。目前，大多数表具集抄系统中使用 的远传表具是脉冲式的，需要电源持续供电。而且，根据对现有直读表具的调 研，目前的直读表具大多可以做到正位数字读取或单个字轮的数字读取，但是， 在字轮由低向高进位时，这些表具就不能读取到正确的数字了。由此可见，研 制出一种可以准确读取进位状态时数字位置的表具直读读数器件是目前急需 解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种表具用光电直读读数器，该光电直读读数 器可解决字轮进位过程中的容错问题，提高表具读数准确性。 为了实现上述目的，本技术采用了以下技术方案一种表具用光电直读读数器，其特征在于它包括形成一凹槽的器件骨架， 在该器件骨架形成的凹槽内设有一横轴，该横轴上均匀设有多个字轮，每个字 轮上设有取光构件，该取光构件旁设有与单片机相连的多对光电器件。所述取光构件为反射黑白片，该反射黑白片设于所述字轮上与所述横轴垂 直的平面的中心部分，该反射黑白片上设有多个相间的黑白区域，所述一对光 电器件为一反射型光电耦合器，该光电耦合器的光电发光管和光电接收管封装 在一起并设于反射黑白片的同一侧，该光电接收管用于接收从与其相对应的该 对中的光电发光管发射出且经反射黑白片后射回的光线。所述光电器件共设有 五对，该五对光电器件位于同一圆周上，所述反射黑白片共设有两个黑区域和 两个白区域，五对光电器件用于产生由0和1组成的五位编码，该四个区域和 五对光电器件的组合用于字轮旋转过程中产生20个各不相同的编码，所述字 轮上的每个数字对应两个编码。实际中，位于同一圆周上的相邻两对光电器件 的圆心角间隔为72。，所述黑白区域为扇形区域，所述黑白区域的对应圆心角依次为119° 、 129° 、 54°和58° 。所述取光构件为透孔槽，该透孔槽设于所述字轮上与所述横轴垂直的平面 的中心部分，该透孔槽上开设有多个条弧状透孔，所述一对光电器件为一光电 发光管和一光电接收管，每对光电器件中的光电发光管和光电接收管分别对应 开设的透孔所在的圆周而相应设于透孔槽的两侧，该光电接收管用于接收从与 其相对应的该对中的光电发光管发射出且经透孔穿射过的光线。所述光电器件 共设有五对，该五对光电器件位于同一圆周上，所述透孔槽共设有位于同一圆 周上的两个条弧状透孔，该两个条弧状透孔之间相隔一段距离，五对光电器件用于产生由0和l组成的五位编码，该两个条弧状透孔和五对光电器件的组合 用于字轮旋转过程中产生20个各不相同的编码，所述字轮上的每个数字对应 两个编码。实际中，位于同一圆周上的相邻两对光电器件的圆心角间隔为72 ° ，所述两个条弧状透孔为扇形形状，所述两个条弧状透孔的对应圆心角分别 为129° 、 58° ，所述两个条弧状透孔的圆心角间距为54° 。 本技术的优点是1、 本技术光电直读读数器可由单片机控制，在读数时加电即可，平 时无需加电，功耗低。2、 安装本技术的表具通过检测光线反射或透射数量、光强大小以及 借助高低字轮读数修正可有效解决字轮在进位过程中的容错问题，可准确读出 机械字轮数值，无累积误差。3、 本技术光电直读读数器抗干扰性能好，可借助软件来有效解决器 件的离散性及外界光线的影响，提高了读数的纠错性、准确性。4、 本技术中的元器件采用微型贴片光电器件(光电发光/接收管)， 便于大批量生产、维修，生产工艺性良好。本技术光电直读读数器结构简单、性能可靠，可广泛适用于需要自动 抄表的水、电、气等表具中。附图说明图1是本技术光电直读读数器的结构组成示意图2是反射型字轮的结构示意图3是透射型字轮的结构示意图4是字轮与光电板的装配示意图5是字轮读数由9到0的变化过程说明图6是字轮读数由0到1的变化过程说明图7是字轮数字0-9的进位时序示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述。如图1所示，本技术表具用光电直读读数器包括形成一凹槽的器件骨架10，在该器件骨架10形成的凹槽内设有一横轴20，该横轴20上均匀设有 多个字轮30。字轮30上均匀标有0~9十个数字，每个字轮30上设有取光构件， 该取光构件旁设有与单片机(图中未示出)相连的多对光电器件51， 一对光电 器件51由一光电发光管和一光电接收管组成。每一字轮30旁的多对光电器件 51设于光电板50上，所有光电板50固定在一主控板40上，光电板50上的光 电器件51与主控板40上的单片机连接。在本技术中，字轮30共有两种类型反射型和透射型，下面分别详述。对于反射型字轮，反射型字轮30上的取光构件为反射黑白片31。该反射 黑白片31设于字轮30上与横轴20垂直的平面的中心部分，该反射黑白片31 上设有多个相间的黑白区域。如图2所示，反射黑白片31为一带有黑白扇形 区域的圆形片，该圆形片以横轴20为圆心，该反射黑白片31共设有两个黑区 域311、 313和两个白区域312、 314。对于反射型字轮， 一对光电器件即为一 反射型光电耦合器，该光电耦合器的光电发光管和光电接收管是封装在一起 的。如图4，在反射黑白片31的同一侧设有五对光电器件51，也就是说，每 对光电器件51中的光电发光管和光电接收管均设于反射黑白片31的同一侧。 在实际中，该五对光电器件51可位于同一圆周上，光电发光管与光电接收管 基本位于同一位置上，这样，光电接收管便可以用于接收从与其相对应的该对 中的光电发光管发射出且经反射黑白片31后射回的光线。例如，当黑区域旋 转到光电发光管的发光端时，那么，光电发光管发射的光线被黑区域吸收，光 电接收管基本接收不到反射回来的光线，这时，光电接收管截止，该光电接收 管产生一个代表截止的信号"0";当白区域旋转到光电发光管的发光端时， 那么，光电发光管发射的光线被白区域反射，光电接收管可以接收到反射回来 的光线，这时，光电接收管导通，该光电接收管产生一个代表导通的信号"l"。 这样，当反射黑白片31旋转到某一位置时，每对光电器件51分别产生一个信 号"0"或"1"，因此，五对光电器件51会产生一个五位编码，该编码由0 和1组成，这个五位编码代表一个数字(即此时眼睛看到的数字)。特别地， 当一部分黑区域和一部分白区域旋转到光电发光管的发光端时，在光电发光管 发射的光线中，有一部分光线被黑区域吸收，而另一部分光线被白区域反射，这时，光电接收管可以接收到一部分反射回来的光线，那么，光电接收管可能 是截止，也可能是导通，这种情况是字轮进位时产生的。针对判断进位的需要，0 9十个数字中的每一个数字对应两个编码，例如， 对于"9"来说，"9"对应两个编码"01101" 、 "01001" ， "01101"代表 此时读数正好为9，即"到9" ， "01001"代表此时读数大于9，即"过9"。 当字轮处于进位状态时，此时得到的编码可能是两个编码中的任意一个，例如， 当字轮由"9"向"0"变化时，得到的编码是"01101"或"01001" (11° )， 即"至IJ9"或"过9"，得到的编码也可能是"本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表具用光电直读读数器，其特征在于：它包括形成一凹槽的器件骨架，在该器件骨架形成的凹槽内设有一横轴，该横轴上均匀设有多个字轮，每个字轮上设有取光构件，该取光构件旁设有与单片机相连的多对光电器件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张志强，郑绍春，裴凤芹，郭宝安，刘逾男，李娟，
申请(专利权)人：郑州安然测控设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]