[发明专利]光敏灰度计数装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种计数装置，尤其涉及一种可用于水表、电表、气表等计量仪表的光敏灰度计数装置。

背景技术

目前用于水表、电表、气表等计量仪表的无源计数装置，多采用一个字轮输出一组电阻累加值或光电信号的方式，如：中国专利200610037799.7、200610115245.4中的所述，由于要通过电阻累加值或光电编码值精确计算和推断0到9的每一个数值，这就需要进行精确地数据计算、编码译码等复杂的编程处理。特别是在位置运行到9到0的进位点(临界点)的时候，由于机械位置误差，往往出现读数的误判，造成十倍百倍的数据差错；在电阻累加方式下，又往往因为水表传感机构偶然进水导致电阻短路出现错误，或因为电阻传感触点磨损腐蚀而出现故障。

发明内容

为了解决电阻累加值或光电转换值需要复杂判断、进位临界点容易出错，以及电阻传感触点容易磨损腐蚀等问题，本发明提出了一种光敏灰度计数装置，通过光敏传感器对不同灰度的检测，达到判别字轮数码，读出字轮数据的目的。

本发明采用如下技术方案：

一种光敏灰度计数装置，它包括多个对应不同单位量的计数字轮，各计数字轮与驱动装置连接；每个计数字轮的圆弧面或侧面上设有由浅到深的不同的灰度段，各灰度段首尾相接；同时在与计数字轮的圆弧面或侧面相对应的位置设有至少一个支架，在支架上设有光敏传感器和发光器件，所述每只光敏传感器则配有至少两只发光器件；光敏传感器和发光器件与单片机连接。

在环绕计数字轮的、与环绕计数字轮相对应位置，相隔设定角度设有两组光敏传感器和发光器件。

所述每个计数字轮的圆弧面或侧面上设有不同的灰度段，其灰度段按相邻两段灰度级相异的方式排列。

一种光敏灰度计数装置，它包括多个对应不同单位量的计数字轮，各计数字轮与驱动装置连接；所述每个计数字轮的圆弧面或侧面上设有不同颜色的彩色段，各彩色段首尾相接；同时在与计数字轮的圆弧面或侧面相对应的支架上设有光敏传感器和发光器件，所述每只光敏传感器配有至少两只发光器件；光敏传感器和发光器件与单片机连接。

一种光敏灰度计数装置，所述在环绕计数字轮的、与环绕计数字轮相对应位置，相隔设定角度设有两组光敏传感器和发光器件。

本发明的工作过程为：

在水表正常工作时，计数字轮在驱动装置(为常规技术)缓慢地转动，在转动到图1所处的位置时，两只发光管发出的光均分别照射在字轮数码7的灰度段内，相应的反射光使光敏传感器产生与7段相对应的传感值。由此判断本字轮的数字为7。当字轮转动到7和8交界的位置时(如图2)，两只发光管分别发光，光敏传感器得到不同的传感值，单片机根据这两个传感值判定字轮转动到了两个数字交界的位置，并设定此时字轮是在由后一个数向前一个数跨越，即原数字加1，本字轮的数字为8。由于是两个具有一定间距(字轮行程)的发光管照射点，从而避免了单个发光管因照射点机械误差或两个数的临界点错位所造成的误差。

本发明的有益效果是：

1.在本光敏灰度计数装置中，让至少两只发光管的光通过不同灰度的反射面反射到光敏传感器上，取得不同灰度下的不同的数值。由于是两个具有一定间距(字轮行程)的发光管照射点，从而避免了单个发光管因照射点机械误差或两个数的临界点错位所造成的误差。

2.在本光敏灰度计数装置中，用灰度段和光作为传感媒介，既避免了接触电阻传感方式的摩擦和导电造成的不可靠，又避免了一般光电编码需要更多(至少五套)发光传感器所形成的复杂电路和由此带来的复杂的软件程序计算。

本计量仪表在不抄表时不通电，但计量工作一直在随字轮的转动进行着，即：通过各位字轮的反射面与发光管的对应机械位置，记录着各位数字的计量位置。当需要抄表时，给单片机和发光管瞬间供电，即可启动单片机读取相应数据，之后又可继续断电工作。这样，即可使绝大多数时间无需供电，带来节能的效果，又无需担心单片机因处于开机运行状态受到干扰，整个系统可处于相当稳定的工作状态。

附图说明

图1为本发明字轮运行到数字7位置时的灰度传感示意图；

图2为字轮运行在数字7到数字8过渡过程中的灰度传感示意图；

图3为灰度段按相邻两段灰度级相异的方式排列的灰度传感示意图；

图4为环绕字轮一周，相隔一定角度设置两组光敏传感器和发光器件的结构示意图；

图5为多位字轮组成计量仪表灰度传感装置的结构示意图；

其中：1.发光器件，2.光敏传感器，3.灰度段，4.支架，5.计数字轮。