直读光电传感器及其计量仪表制造技术

本发明专利技术揭露了一种直读光电传感器及其计量仪表，其采用光电式原理，使得字轮转动与信号采集装置没有任何接触，对气表的计量不产生任何影响；同时也会避免接触式产生的器件疲劳和损伤现象。而直读式抄表系统平时不用电，大大节约了电能消耗。所述直读光电传感器包括：多个光电板，两面分别具有对称的光发射管与光接收管，且相邻两个光电板的光发射管与光接收管相对；多个字轮，分别设置于两相邻光电板之间，其中每个字轮的轮盘上开设有与该轮盘同心的弧形透光槽；多个进位齿轮，分别设置于两相邻字轮之间，且与其两侧字轮轮缘啮合；主控板，与所述多个光电板信号连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计量仪表领域，特别是涉及一种直读光电传感器及其计量仪表。
技术介绍
随着科技的发展，自动化在人们的生活中已经随处可见，然而与人们生活息息相 关的水、电、气、热的管理仍然处于人工阶段，例如手工抄表入户难、劳动强度大、效率低， 且准确性和及时性得不到可靠的保障，给用户和公共事业管理部门双方面都造成了很大困 扰。为此，自动抄表技术日益得到人们的重视，与之相关的计量仪表如何将计量值以数字信 号的方式送出，便显得尤为重要。现有的计量仪表为脉冲发讯式计量仪表，其在内部转动位置安装传感器(例如， 霍尔器件、光电器件等)将机械转动转换成电脉冲信号发送出去。这种脉冲发讯式计量仪 表存在以下缺点，制约着自动抄表技术的发展。1.管道或其它方面引起的表具抖动会导致误脉冲的产生，引起远传数据与计量仪 表读数值之间的误差；2.脉冲在传输过程中容易受到外界电磁波的干扰，或对别的弱电系统产生干扰；3.必须保持长期不间断供电，一旦掉电，将导致系统瘫痪，因为这种方式的计量依 据是脉冲，需要实时累计脉冲个数，将其换算成计量仪表的计量值。这势必造成能源的浪 费，而且计量仪表往往都利用干电池加以供电，这种不间断供电，将使得电池的使用时间急 剧缩短，给用户使用带来很多不便，且容易因断电导致抄表数据错误。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是改善现有计量仪表的数据传送准确性，提高整个抄 表系统的稳定性，并节约电能消耗，提高设备使用寿命。为解决以上技术问题，本专利技术提供一种直读光电传感器，包括多个光电板，两面 分别具有对称的光发射管与光接收管，且相邻两个光电板的光发射管与光接收管相对；多 个字轮，分别设置于两相邻光电板之间，其中每个字轮的轮盘上开设有与该轮盘同心的弧 形透光槽；多个进位齿轮，分别设置于两相邻字轮之间，且与其两侧字轮轮缘啮合；主控 板，与所述多个光电板信号连接。进一步的，所述字轮的弧形透光槽的弧长度数为π ；且所述光电板的光发射管和 光接收管的个数均为5个。进一步的，所述主控板包括数据处理模块，其采用5位循环码二进制编码对所述 光电板所产生的信号进行编码。进一步的，所述弧形透光槽包括第一弧段与第二弧段，且第一弧段的弧长度数为 1/6 π到1/3 π，第二弧段的弧长度数为5/6 π到2/3 π。进一步的，所述光发射管和光接收管成弧形等间距排列，且所述间距为1/6 π至 1/4 31。进一步的，所述弧形透光槽所在圆周的半径大于所述轮盘半径的一半。进一步的，所述直读光电传感器还包括框架，其内部中空，一面具有多个槽口 ； 第一转轴与第二转轴，连接于所述框架内部两端；所述主控板设置于所述框架具有槽口的 一面，且所述主控板上具有与所述框架槽口对应的多个槽口 ；所述光电板设置于所述框架 内部，其一端的两侧具有接脚，且该端插入所述框架与主控板上的槽口，通过所述接脚与主 控板信号连接；所述第一转轴穿过所述字轮的中心，将所述字轮设置于所述框架的内部； 所述第二转轴穿过所述进位齿轮的中心，将所述进位齿轮设置于两相邻字轮之间。进一步的，所述光发射管和光接收管分别为红外发射管和红外接收管。本专利技术另提供一种计量仪表，包括供电装置；无线模块，包括天线、供电接口、直 读光电传感器接口以及连接天线与供电接口、直读光电传感器接口的接口电路，且无线模 块通过供电接口与供电装置连接；直读光电传感器，设置于所述计量仪表的计量室内，通过 直读光电传感器接口与所述无线模块连接，该直读光电传感器包括多个光电板，两面分别 具有对称的光发射管与光接收管，且相邻两个光电板的光发射管与光接收管相对；多个字 轮，分别设置于两相邻光电板之间，其中每个字轮的轮盘上开设有与该轮盘同心的弧形透 光槽；多个进位齿轮，分别设置于两相邻字轮之间，且与其两侧字轮轮缘啮合；主控板，与 所述多个光电板信号连接。进一步的，所述字轮的弧形透光槽的弧长度数为π ；且所述光电板的光发射管和 光接收管的个数均为5个。进一步的，所述主控板包括数据处理模块，其采用5位循环码二进制编码对所述 光电板所产生的信号进行编码。进一步的，所述弧形透光槽包括第一弧段与第二弧段，且第一弧段的弧长度数为 1/6 π到1/3 π，第二弧段的弧长度数为5/6 π到2/3 π。进一步的，所述光发射管和光接收管成弧形等间距排列，且所述间距为1/6 π至 1/4 31。进一步的，所述弧形透光槽所在圆周的半径大于所述轮盘半径的一半。进一步的，所述直读光电传感器还包括框架，其内部中空，一面具有多个槽口 ； 第一转轴与第二转轴，连接于所述框架内部两端；所述主控板设置于所述框架具有槽口的 一面，且所述主控板上具有与所述框架槽口对应的多个槽口 ；所述光电板设置于所述框架 内部，其一端的两侧具有接脚，且该端插入所述框架与主控板上的槽口，通过所述接脚与主 控板信号连接；所述第一转轴穿过所述字轮的中心，将所述字轮设置于所述框架的内部； 所述第二转轴穿过所述进位齿轮的中心，将所述进位齿轮设置于两相邻字轮之间。进一步的，所述光发射管和光接收管分别为红外发射管和红外接收管。综上所述，以上直读光电传感器以及相应的计量仪表具有以下优点(1)字轮转动与信号采集装置没有任何接触，对计量仪表的计量不产生任何影响， 特别是始动流量。同时也会避免接触式产生的器件疲劳和损伤现象。(2)直读式抄表系统平时不用电，每月只抄一次或几次，工作时间较短，器件使用 寿命较长。(3)由于采用二进制五位编码单片机前后位进位数学换算方式，字轮在任何位置 的情况下抄表都不会出现盲点，使窗口数值与远传数据终身误差大大减小。(4)平时不用电，无功耗，节省能源，维护成本大大降低，抗电磁干扰，安全性能极尚ο附图说明图1为本专利技术一实施例所提供的直读光电传感器的结构示意图；图2为图1中光电板两面示意图；图3为图1中字轮的两面示意图；图4为本专利技术一较佳实施例所提供的直读光电传感器的结构示意图；图5为本专利技术一实施例所提供的计量仪表的功能方块图。具体实施例方式为使本技术的技术特征更明显易懂，下面结合具体实施例，对本技术做 进一步的描述。请参考图1，其为本专利技术一实施例所提供的直读光电传感器的结构示意图。如图所 示，该直读光电传感器10包括多个光电板11、字轮12与进位齿轮13，其中光电板11与字 轮12交错设置，进位齿轮13分别设置于两相邻字轮12之间，且与其两侧字轮12轮缘啮合。 请继续参考图2与图3，其分别为图1中光电板11与字轮12的两面示意图。如图2所示， 光电板11的两面111与112分别具有对称的光发射管1110与光接收管1120，且相邻两个 光电板的光发射管1110与光接收管1120相对。如图3所示，字轮12的轮盘121上开设有 与该轮盘同心的弧形透光槽122。继续参考图1，该直读光电传感器10还包括主控板14，其 与光电板11信号连接。在以上直读光电传感器10中，在字轮12上开有编码透光槽122，且在每个字轮两 侧装有光电板11，当字轮12走到某个位置时，字轮12 —侧的光发射管1110所发出的光通 过透光槽122被光接收管1120所接收，且接收到光信号的就产生高电平，传送给主控板14 进行处理。如此，便可以将字轮12位置信息(对应一定的计量数值)转换为数字信号传送 出去。为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直读光电传感器，其特征是，包括：多个光电板，两面分别具有对称的光发射管与光接收管，且相邻两个光电板的光发射管与光接收管相对；多个字轮，分别设置于两相邻光电板之间，其中每个字轮的轮盘上开设有与该轮盘同心的弧形透光槽；多个进位齿轮，分别设置于两相邻字轮之间，且与其两侧字轮轮缘啮合；主控板，与所述多个光电板信号连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庆卫，高志敏，梁世展，
申请(专利权)人：上海润金数码科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]