專利名稱：磁耦合光電智能識別傳感計量器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于智能水表、燃氣表、暖氣表等用位置識別傳感器裝置領域，尤其是一種磁藕合光電智能識別傳感計量器。
背景技術：
現(xiàn)代社會中水資源日益匱乏，燃料日益短缺已成燃眉之急。要用好管好這些資源必須計量到戶。我國目前普遍采用的水表、燃氣表都采用翼輪式，通過多級機械減速，用指針或十進制數(shù)碼輪表示刻度，這種表由于普及且價廉物美，短時期內不會改變。但在數(shù)字化的今天必須采用電子技術手段將計量遠程傳輸?shù)綉敉狻＿@種能夠實現(xiàn)遠程傳輸?shù)挠嬃勘肀环Q為“智能型水表、燃氣表、暖氣表”，其用量將達十億計。所以表傳感計量器也要以十億計。
目前，智能型表的計量傳感器大多采用磁力感應技術，感應元件為干簧管或霍爾元件脈沖累加計量方案。(1)、干簧管是有觸點元件，其壽命是有限的，但一合格干簧管對居民用水和氣的計量其觸點壽命完全符合要求。干簧管觸點打開和閉合時都產生抖動，可以用合理的采樣延時來避免。存在的問題是干簧管與磁感應元件若布置不合理會加大表的不靈敏區(qū)，另外干簧管的簧片及其連線都是順磁體，長期工作在磁場環(huán)境中，會帶有一定程度的剩磁，給干簧管觸點打開和閉合產生影響，增大了脈沖計量誤差。(2)霍爾元件是無觸點元件，因此無抖動問題，其壽命遠大雨干簧管，可靠性高。與磁感應元件的感應效應小于干簧管，存在的問題是工作電流大，工作電壓大于4.5V，功耗大。
目前大多數(shù)智能型表采用這兩種傳感器，這些組合由分立元件組成，尚未集成化，也未封裝在一塊，其功能有限，僅輸出脈沖電平(TTL或CMOS)只能稱為傳感器。若不使用特殊方法，采用這類傳感器的智能型表的計量在長期使用中會有較大的誤差，尤其是感應一次，不管正轉還是反轉都增加一個計量單位。而且不論是干簧管還是霍爾元件，都需要一定的磁感應強度才能準確動作，在臨界狀態(tài)下由于抖動(壓力波動)，會造成磁感應強度的變化，況且磁感應元件都存在退磁現(xiàn)象，因此不穩(wěn)定情況經常發(fā)生。計量準確性問題是智能型表發(fā)展的重要問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種不僅能夠計數(shù)，而且能識別方向、抗干擾、穩(wěn)定性好的磁藕合光電智能識別傳感計量器。
技術方案是磁藕合光電智能識別傳感計量器，包括殼體，其特征是在殼體內部設置有磁性藕合體和與磁性藕合體連接在一起的轉盤，在殼體內部還設置有N個光信號發(fā)射接收器，光信號發(fā)射接收器沿轉盤半徑直線排列并與計數(shù)顯示器相連，在轉盤上設置有顏色區(qū)別條紋或通孔，顏色區(qū)別條紋或通孔按照360°/2N扇形分區(qū)排列，顏色區(qū)別條紋或通孔的排列使光信號發(fā)射器在掃描不同扇形的顏色區(qū)別條紋或通孔時產生循環(huán)碼。
光信號發(fā)射接收器為直接光電式，轉盤與磁性藕合體上設置有轉動軸，在轉盤上設置有通孔，光電式光信號發(fā)射器與接收器分別位于轉盤的兩側。
光信號發(fā)射接收器為反射光電式，轉盤與磁性藕合體上設置有轉動軸，在轉盤上設置有顏色區(qū)別條紋，光電式光信號發(fā)射器與接收器分別位于轉盤的同一側。
所述的轉盤為旋轉光盤。
所述的在殼體內部還設置有2個光信號發(fā)射接收器，在轉盤上設置有顏色區(qū)別條紋或通孔，顏色區(qū)別條紋為通孔為兩個相錯90度排列的同心園弧。
本發(fā)明的效果是在殼體內部設置有磁性藕合體和與磁性藕合體連接在一起的轉盤，在殼體內部還設置有N個光信號發(fā)射接收器，光信號發(fā)射接收器沿轉盤半徑直線排列并與計數(shù)顯示器相連，在轉盤上設置有顏色區(qū)別條紋或通孔，顏色區(qū)別條紋或通孔按照360°/2N扇形分區(qū)排列，顏色區(qū)別條紋或通孔的排列使光信號發(fā)射器在掃描不同扇形的顏色區(qū)別條紋或通孔時產生循環(huán)碼。旋轉光盤轉一圈，讀取一遍循環(huán)碼，計數(shù)顯示器增加一個相應的計量單位，光盤每旋轉一個扇區(qū)，計數(shù)顯示器增加一個相應的分計量單位。采用磁藕合光電位置智能識別方式，比干簧管和霍爾元件有很多優(yōu)點，它無吸引磁性元件的材料，其壽命是半永久性的，工作電壓低，若控制其采樣時間(占空比)則功耗小于霍爾元件，可與干簧管相當。
本發(fā)明的磁藕合光電智能識別傳感計量器不僅能計數(shù)，而且能識別方向，抗干擾，穩(wěn)定性好。循環(huán)碼讀取方式在計量時能夠防止判斷出現(xiàn)失誤，只有轉盤旋轉一周，才能產生一組完整的循環(huán)碼，其他情況下的誤動作，將不會產生不完整的循環(huán)碼，因此也就不會影響計數(shù)顯示器的數(shù)值。利用軟件算法控制采樣時間(占空比)能夠大大降低機時消耗，并提高抗干擾性和可靠性。
由于采用磁藕合與介質隔離，密封光電位智能識別部件，很好地解決了光電污染問題。另外，還具有體積小、無安裝位置限制的優(yōu)點。可在不影響機械指示讀表的情況下，安裝在玻璃表面上，也可以藏在表內，組成新的機電一體化智能計量表，不僅適用于水、油、煤氣以及各種燃氣表，還適用于需要介質隔離的所有計量表，包括各種環(huán)境和旋轉或直線位移計量中。
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。


圖1是本發(fā)明實施例1的結構示意圖；圖2是圖1中旋轉光盤的識別區(qū)域分布圖。
圖3是本發(fā)明實施例2的結構示意圖；圖4是圖3中旋轉光盤上識別區(qū)域分布圖。
具體實施例方式
實施例1圖1中，磁藕合光電智能識別傳感計量器，包括殼體，在殼體內部設置有磁性藕合體3和與磁性藕合體3連接在一起的轉盤2，轉盤2與磁性藕合體3上設置有轉動軸5，4是磁性藕合體3的外殼，在殼體內部還設置有2個光信號發(fā)射接收器1，光信號發(fā)射接收器1沿轉盤半徑直線排列并與計數(shù)顯示器6相連，在轉盤2上設置有顏色區(qū)別條紋，顏色區(qū)別條紋按照90°扇形分區(qū)排列，顏色區(qū)別條紋為為兩個相錯90度排列的同心園弧，顏色區(qū)別條紋排列使光信號發(fā)射器在掃描四個不同扇形的顏色區(qū)別條紋時產生循環(huán)碼(又稱格雷碼)。光信號發(fā)射接收器1為反射光電式，光電式光信號發(fā)射器與接收器分別位于轉盤2的同一側，轉盤2為旋轉光盤。
圖2中，2為旋轉光盤，7為顏色區(qū)別條紋。旋轉光盤旋轉一周，光電信號發(fā)射接收器產生10、00、01、11四個循環(huán)碼。
實施例2圖3中，磁藕合光電智能識別傳感計量器，包括殼體，在殼體內部設置有磁性藕合體3和與磁性藕合體3連接在一起的轉盤2，轉盤2與磁性藕合體上設置有轉動軸5，4是磁性藕合體3的外殼，在殼體內部還設置有2個光信號發(fā)射接收器，光信號發(fā)射接收器沿轉盤半徑直線排列并與計數(shù)顯示器6相連，在轉盤2上設置有通孔9，通孔9為兩個相錯90度排列的同心園弧。通孔9按照90°扇形分區(qū)排列，通孔9的排列使光信號發(fā)射器在掃描不同扇形的通孔時產生循環(huán)碼(又稱格雷碼)。光信號發(fā)射接收裝置為直接光電式，光電式光信號發(fā)射器10與接收器8分別位于轉盤2的兩側。轉盤2為旋轉光盤。
圖4中，2為旋轉光盤，9為通孔。旋轉光盤旋轉一周，光電信號發(fā)射接收器產生10、00、01、11四個循環(huán)碼。
權利要求
1.磁藕合光電智能識別傳感計量器，包括殼體，其特征是在殼體內部設置有磁性藕合體和與磁性藕合體連接在一起的轉盤，在殼體內部還設置有N個光信號發(fā)射接收器，光信號發(fā)射接收器沿轉盤半徑直線排列并與計數(shù)顯示器相連，在轉盤上設置有顏色區(qū)別條紋或通孔，顏色區(qū)別條紋或通孔按照360°/2N扇形分區(qū)排列，顏色區(qū)別條紋或通孔的排列使光信號發(fā)射器在掃描不同扇形的顏色區(qū)別條紋或通孔時產生循環(huán)碼。
2.根據(jù)權利要求1所述的磁藕合光電智能識別傳感計量器，其特征是光信號發(fā)射接收器為直接光電式，轉盤與磁性藕合體上設置有轉動軸，在轉盤上設置有通孔，光電式光信號發(fā)射器與接收器分別位于轉盤的兩側。
3.根據(jù)權利要求1所述的磁藕合光電智能識別傳感計量器，其特征是光信號發(fā)射接收器為反射光電式，轉盤與磁性藕合體上設置有轉動軸，在轉盤上設置有顏色區(qū)別條紋，光電式光信號發(fā)射器與接收器分別位于轉盤的同一側。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的磁藕合光電智能識別傳感計量器，其特征是所述的轉盤為旋轉光盤。
5.根據(jù)權利要求4所述的磁藕合光電智能識別傳感計量器，其特征是所述的在殼體內部還設置有2個光信號發(fā)射接收器，在轉盤上設置有顏色區(qū)別條紋或通孔，顏色區(qū)別條紋為通孔為兩個相錯90度排列的同心園弧。
全文摘要
一種不僅能夠計數(shù)，而且能識別方向、抗干擾、穩(wěn)定性好的磁耦合光電智能識別傳感計量器。技術方案是包括殼體，其特征是在殼體內部設置有磁性耦合體和與磁性耦合體連接在一起的轉盤，在殼體內部還設置有N個光信號發(fā)射接收器，光信號發(fā)射接收器沿轉盤半徑直線排列并與計數(shù)顯示器相連，在轉盤上設置有顏色區(qū)別條紋或通孔，顏色區(qū)別條紋或通孔按照360°/文檔編號G01D5/12GK1605836SQ20041008365
公開日2005年4月13日 申請日期2004年10月15日 優(yōu)先權日2004年10月15日
發(fā)明者陳雷 申請人:陳雷