[发明专利]远传仪表编码计数器

说明书

技术领域

本发明涉及一种编码计数器技术领域，尤其涉及一种远传仪表编码计数器。

背景技术

阶梯式收费是促使人们节约使用气电水等资源的手段之一，现阶段气电水计量手段的落后成为制约分段式收费实施的较大障碍。国家推行一户一表政策的覆盖面越来越广，用户数量的急剧增长，特别是高层和安装门禁系统用户的增多，使得气电水计量仪表的抄收和管理变得困难。而居民气电水阶梯式收费的前提条件是一户一表、抄表到户，但目前大部分的民用计量仪表远不能达到这样的要求。虽然安装预付费IC卡表可以解决问题，但是由于消耗了内置电池而产生了资源浪费和环境污染，因此采用远传智能仪表是最节能环保、最为有效的手段之一。

现有的远传仪表大体分为脉冲式和直读式两大类。由于采用脉冲式远传仪表的抄表系统是读表发出的脉冲，而脉冲在采集和传输的过程中都很容易受到干扰，因而导致读表错误。要杜绝这种读表错误，必须将数据采集装置放在表头，表头采集器和采集器间通过简单的传输控制协议进行传输，这样可以有效地避免数据在传输过程由于干扰而造成的读表错误。直读式远传抄表系统应运而生，其配置的直读式远传仪表传感器部分平时都不工作、不耗电，只在抄表的瞬间读取计数轮位置的信号，通过单片机的处理后传送至抄读设备中，从而实现远程抄表。按采用传感器的类型可分为接触开关式、条形码式、电阻式、摄像式和光电式，其中光电式是较为合理有效的方式。

光电式直读远传仪表采用光、机、电一体化技术及绝对式光电编码器原理，在每一位机械计数轮的一侧设置固定的光电发射源，在与其对应的计数轮上设置反射面或对射孔的接收点，利用多个接收点或反射面的不同位置状态来测量出计数轮的绝对角度位置，从而准确地读出计数轮在显示窗的数字。微控制器在收到抄表指令后，根据上述原理读出表计的读数，并远程传送给抄读设备。九十年代初，出现了此类传感器，这种传感器是5元绝对式角增量编码器，基本技术原理是在码盘的两侧分别设置5只发射光电管和5只接收光电管。发射光电管发出的光经过带特殊码道的码盘后，被接收光电管接收，形成一组唯一的编码。另外如中国专利申请号为200910300973.6的一种四位角编码器提出了一种采用特殊码对比的方法最终来确定计数轮的读数，也是需要多组编码才能判断计数轮的读数。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有计数器由于存在加工和装配误差，在字轮的进位上就会出现不精确的现象，在实际的敏感元件感应过程中存在着感应的宽度，导致理论上的码道在实际的读码定位上出现较大误差的问题，提供一种采用四元编码加辅助码的识别方法，对带有特殊码道的计数轮进行编码采样，确定计数轮的位置信息，从而读出计数轮的读数的远传仪表编码计数器。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种远传仪表编码计数器，包括发射板、发射光电管、计数轮、接收光电管、线路板、接收板、计数轮轴、计数轮架，其特征是所述的发射板和接收板分别设置在计数轮的两端，在计数轮上设有同心的两条码道，每条码道都由透光和不透光两部分组成，发射板和接收板具有一对多的发射模式和多对一的接收模式，再利用单片机的收发顺序设计；采用四元编码加辅助码组合形成编码系统；计数轮上设置有特殊码道，并将计数轮码盘分成若干个识别区域。

借助于敏感元件发射板和接收光电管读出了一种二进制码，这样在一个计数轮的一整圈中，敏感元件发射板和接收光电管产生了22种不同的信号状态，其中的16组直读码每次以格雷码的形式从一个状态到另一个状态时，只有一个信号改变，并且在每条码道透光与不透光的角度至少变化一次；另外的4组识别码也以循环二进制码对4组对直读码重码识别验证；最后的2组进位码对进位直读码判别。计数轮码盘上的识别区域是若干个不等分的区域。

作为优选，所述的发射板、计数轮、接收板各设有若干件，垂直套装在计数轮轴上，计数轮轴固定在计数轮架上，拨轮设有若干组，装在拨轮轴上，拨轮轴与计数轮轴平行设置。本发明产品可直接应用于气表等直读远传仪表的计数器上，可以读出每个安装在垂直于计数轮轴的平面直径上的计数轮无接触敏感元件，光敏元件如发射板、接收光电管和导光板相结合，减少了光敏元件的数量，如四个计数轮的计数器仅需12个光敏元件，五个计数轮的计数器只需要15个光敏元件。

作为优选，所述的辅助码道包括识别码道和进位码道，识别码是为了克服由于码盘识别区域等分后产生了重码而添加的辅助码，进位码道是判断进位的专用码道。进位码是为了判断计数轮是否处于进位状态而设置的特殊码，在编码列表中指识别区域如9x和0x所对应的辅助码10；另外直读码即是不需要特殊处理而直接读取的编码。