專利名稱：機械轉輪式計數器的電子讀取裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數據識別裝置，特別是涉及一種機械轉輪式計數器的電子讀取裝置。
背景技術：
機械式計度器是一種廣泛應用于電表、水表、煤氣表等計量儀表上的人工直讀式累加計數器。這類機械式計度器的突出優點是，無須電源就能進行計量(如水表、氣表)，缺點則是只能人工讀數抄表。隨著社會的發展，人們希望能應用電子技術將此類機械式計度器的計數值進行遠程讀取(即遠程抄表)。
將這些機械顯示的儀表讀數轉變為電子讀數，一種解決方法是通過脈沖式計數進行數字化處理，即通過對該儀表某一轉動部件的轉動次數通過光、磁或諧振感應方式等進行脈沖輸出計量，每轉動一次便輸出一個脈沖或脈沖組，再由單片計算機進行數字化處理并加以累計和存儲。但是，這種方式缺點是易受干擾；對于機械式水表或氣表等這類沒有電的計量儀表來說，脈沖計量裝置必須保證在計量的全過程中外接電，當斷電時容易造成計量不準。
另一種將機械顯示的儀表讀數轉為電子讀數的方式，可參閱2001年3月7日公告的中國專利第00208157.1號所揭露的一種電子數字化讀取的機械轉輪式計數器。該計數器采用四個開關量傳感器非接觸地設置在機械轉輪側邊，而轉輪上的讀數則采用不同的感應材料，達到不接觸就能電子讀取機械讀數的功能。
但是，采用四個開關量傳感器導致該計數器成本高，連接四個開關量傳感器的電路也較為復雜，因此，有必要研究一種成本低而又簡單的新的電子讀取裝置。
實用新型內容為了克服現有技術機械轉輪式計數器的電子讀取裝置的二次計量、易受干擾的技術問題，本實用新型提供一種成本低、精度好以及壽命長的機械轉輪式計數器的電子讀取裝置。
本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是提供一種機械轉輪式計數器的電子讀取裝置，包括轉輪或轉盤、鄰近轉輪或轉盤設置的感應裝置，所述轉輪或轉盤上設置有讀數，所述讀數所在區域是被感應區，所述轉輪或轉盤上設置有至少三種相異的被感應區，所述感應裝置包括三個用于對所述被感應區進行感應以獲取感應結果的傳感器。
相對于現有技術，本實用新型機械轉輪式計數器的電子讀取裝置的有益效果是由于本實用新型不需采用脈沖計量的方法，使用非接觸式感應裝置感應轉輪或轉盤上數字而獲得計量結果，結構簡單、壽命高、成本低并且精度好。
圖1是本實用新型機械轉輪式計數器的電子讀取裝置的總體結構示意圖；圖2是本實用新型機械轉輪式計數器的電子讀取裝置某位數字輪中，涂上反光材料、半反光材料和全吸光材料的示意圖；圖3是圖1中所示感應裝置的電路圖；圖4是本實用新型機械轉輪式計數器的電子讀取裝置某位數字輪中反光材料、半反光材料和全吸光材料在被感應區安置第二實施方式的示意圖；圖5是本實用新型機械轉輪式計數器的電子讀取裝置某位數字輪中反光材料、半反光材料和全吸光材料在被感應區安置第三實施方式的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施方式對本實用新型進一步說明。
參見圖1，本實用新型一種機械轉輪11式計數器10的電子讀取裝置包括表示計量值中不同位數的多個轉輪11以及鄰近轉輪11設置的感應裝置20(傳感器)。所述轉輪11圓周上設置有讀數，所述讀數所在區域是被感應區12。
所述讀數是0～9十個十進制環狀排列的數字，每個數字對應一個被感應區12。本實施方式中感應裝置20是三個紅外發射接收對管光電傳感器(發射器21和接收器22)，并相鄰設置在轉輪11外適當的固定地方。對應地被感應區12是反光區。
參閱圖2，所述反光區涂附有反光材料、半反光材料或全吸光材料，因此每個感應裝置20感應三類被感應區12的其中一種，而三個感應裝置20則感應三個相鄰的被感應區12。在本實施方式中，所述十個被感應區12的排列按順序是三個連續的數字對應第一類被感應區12、三個連續的數字對應第二類被感應區12、一個數字對應第一類被感應區12、一個數字對應第二類被感應區12、一個數字對應第一類被感應區12、一個數字對應第三類感應區。
圖中可以看到，所述0～9十個順序環狀排列的數字對應的被感應區12，其中0，1，2、6、8涂反光材料，3、4、5、7涂全吸光材料，9涂半反光材料，因此三個感應裝置20一起作用可以獲得十個對應讀數的不重復的感應結果。
感應計量值時，每個感應裝置20可以感應到三種狀態0-沒有接收到光，1-接收到一半的光，2-接收到全光。圖中A，B，C為三個光電傳感器，當光電傳感器對著全吸光材料的數字時，狀態為高＝2，當光電傳感器對著反光材料的數字時，狀態為低＝0，當光電傳感器對著半反光材料的數字時，狀態為半高＝1。顯然當數碼輪每轉一格，三個光電傳感器的狀態都發生相應的改變。從0到9轉動時，三個光電傳感器組得到的狀態的排列是不同的，通過單片機處理后，可以識別轉輪11的視值。轉輪11上視區內的讀數與三個相鄰的感應裝置20感應到的被感應區12的對應狀態排列如下
當然，整體移動被感應區12的涂附材料的位置，則效果一樣，只是每個視值對應的感應裝置20所感應到的狀態排列組合不同。可以理解，視區和感應裝置20的相對位置、感應裝置20之間的相對位置以及被感應區12的涂附材料的位置可以千變萬化，但最終的目的是使0～9十個讀數對應的三個感應裝置20感應到的被感應區12狀態的十個排列組合之間可以相互區分，不會混淆。
具體運作原理如下當轉輪11處于視值為1的位置時，光電傳感器A、B、C分別對應轉輪11的7(全吸光)、6(全反光)、5(全吸光)，于是當A和C光電傳感器分別發出紅外光時，被7和5吸收，A、C光電傳感器沒有接收到光信號，則其狀態為高電平＝2；而B光電傳感器發射紅外光時，被6反射，B光電傳感器接收到光信號，則其狀態為低＝0。光電傳感器的輸出信號經連接感應裝置20的單片機30(MCU)A/D轉換后，可以獲得3進制的數字信號為202，如輪轉到4時，則得三進制數010，因此十進制的0到9十個數，可以全部轉變為三進制的十個數，從而完成對轉輪11的非接觸電子讀取。
參閱圖3，本實用新型機械轉輪11式計數器的電子讀取裝置還包括一個連接單片機30的無線收發裝置(圖未示)。感應裝置20的輸出信號經單片機30A/D轉換后轉變為三進制的代表0～9十個十進制數字的十個數。而無線收發裝置則將感應到的計量結果或處理數據用無線發送到服務器，進行遠程讀取(即遠程抄表)。
相對于現有技術，由于本實用新型不需采用脈沖計量的方法，平時不用電，只需要在讀數時啟動本實用新型即可使用非接觸式感應裝置20感應轉輪11上數字而獲得計量結果，因此特別適合無電的水表和氣表使用，壽命高并且精度好；相對于現有技術采用四個傳感器的方法，本實用新型最少僅使用三個傳感器，加之依據三個傳感器而設計的電路簡單，因此成本低，簡單的電路也使得讀取裝置能更穩定地工作。
本實用新型其他實施方式參閱圖4，三個感應裝置20ABC仍然相鄰設置，但轉輪13上被感應區14安置的材料的排列可以變更。轉輪13上視區內的讀數與三個感應裝置20感應到的被感應區12狀態的對應排列如下
圖中A，B，C為三個光電傳感器，當光電傳感器對著全吸光材料的數字時，狀態為高＝2，當光電傳感器對著反光材料的數字時，狀態為低＝0，當光電傳感器對著半反光材料的數字時，狀態為半高＝1。
參閱圖5，感應裝置20ABC可以不相鄰設置，則轉輪15上視區內的讀數與三個感應裝置20感應到的被感應區16狀態的對應排列如下
比如反光區是全透光孔、半透光孔或遮擋區。光電傳感器可以替換為電磁傳感器，對應地被感應區12，14，16是電磁材料區。電磁材料區安置三種不同的導磁材料，或導磁率相同，但形狀不同的三種磁性材料或金屬材料；又比如僅在轉輪11反光區涂附反光材料、全吸光材料，或反光區是全透光孔、遮擋區。
權利要求1.一種機械轉輪式計數器的電子讀取裝置，包括轉輪或轉盤、鄰近轉輪或轉盤設置的感應裝置，所述轉輪或轉盤上設置有讀數，所述讀數所在區域是被感應區，其特征在于所述轉輪或轉盤上設置有至少三種相異的被感應區，所述感應裝置包括三個用于對所述被感應區進行感應以獲取感應結果的傳感器。
2.根據權利要求1所述的機械轉輪式計數器的電子讀取裝置，其特征在于所述讀數是0～9十個十進制環狀排列的數字，每個數字對應一個被感應區，多個感應裝置感應多個按一定規則排列的被感應區，獲得十個對應讀數的感應結果。
3.根據權利要求2所述的機械轉輪式計數器的電子讀取裝置，其特征在于所述感應裝置是光電傳感器或電磁傳感器，對應地被感應區是反光區或電磁材料區。
4.根據權利要求3所述的機械轉輪式計數器的電子讀取裝置，其特征在于所述反光區涂附有反光材料、半反光材料或全吸光材料，或反光區是全透光孔、半透光孔或遮擋區，所述電磁材料區安置三種不同的導磁材料，或導磁率相同，但形狀不同的三種磁性材料或金屬材料，固定設置在轉輪或轉盤外的三個感應裝置感應的三個相鄰的被感應區。
5.根據權利要求4所述的機械轉輪式計數器的電子讀取裝置，其特征在于所述十個被感應區的排列按順序是三個連續的數字對應第一類被感應區、三個連續的數字對應第二類被感應區、一個數字對應第一類被感應區、一個數字對應第二類被感應區、一個數字對應第一類被感應區、一個數字對應第三類感應區。
6.根據權利要求4所述的機械轉輪式計數器的電子讀取裝置，其特征在于所述0～9十個順序環狀排列的數字對應的被感應區，其中0，1，2、6、8涂反光材料，3、4、5、7涂全吸光材料，9涂半反光材料。
7.根據權利要求4所述的機械轉輪式計數器的電子讀取裝置，其特征在于包括一個連接感應裝置的單片機，感應裝置的輸出信號經單片機A/D轉換后轉變為三進制的代表0～9十個十進制數字的十個數。
8.根據權利要求7所述的機械轉輪式計數器的電子讀取裝置，其特征在于包括一個連接單片機的無線收發裝置。
專利摘要本實用新型公開一種機械轉輪式計數器的電子讀取裝置，該機械轉輪式計數器的電子讀取裝置包括轉輪或轉盤、鄰近轉輪或轉盤設置的感應裝置，所述轉輪或轉盤上設置有讀數，所述讀數所在區域是被感應區，所述轉輪或轉盤上設置有至少三種相異的被感應區，所述感應裝置包括三個用于對所述被感應區進行感應以獲取感應結果的傳感器。相對于現有技術，由于本實用新型不需采用脈沖計量的方法，使用非接觸式感應裝置感應轉輪或轉盤上數字而獲得計量結果，結構簡單、壽命高、成本低并且精度好。
文檔編號G01R11/00GK2904129SQ20052006154
公開日2007年5月23日 申請日期2005年7月22日 優先權日2005年7月22日
發明者黃華 申請人:黃華