[发明专利]一种用于物联网智能燃气表的光电编码器

说明书

本申请涉及物联网智能燃气表技术领域，公开了一种用于物联网智能燃气表的光电编码器，包括印刷电路板、第一光电组件、第二光电组件、编码盘以及驱动电路，本申请中采用光电采样技术实现燃气表的机电脉冲转换，能够有效避免外界磁场的干扰，燃气表的数据采集更加准确并且测量精度也更高，并且光电组件的激励采用窄脉冲驱动，因此，能够有效降低编码器的平均电流消耗，实现低功耗的效果。

技术领域

本申请涉及物联网智能燃气表技术领域，具体涉及一种用于物联网智能燃气表的光电编码器。

背景技术

随着我国信息化、智能化以及科技化水平的提升，智能计量技术在燃气表中的应用也越来越广泛，随着社会的不断发展和进步,天然气的使用在现代社会发展和居民生活中的地位和作用越来越重要；随着城市管道的大规模推广和应用，燃气表的应用也深入到千家万户，随着城市规模的扩大，针对燃气公司对燃气表监控和燃气用量大数据分析的需要，伴随着智能云服务、物联网产业和技术的逐步发展，物联网技术在智能燃气表的运用也越来越多。

在民用燃气表领域，流量采样一般也称为机电转换。机电脉冲转换一般指的是将机械计数器指示的累计流量转换为电信号的信号转换，分为增量式机电转换和总量式机电转换。增量式机电转换是机械计数器每增加固定的单位值，机电转换装置输入一个脉冲信号，一般的总量式机电转换又分为位置式机电转换或者绝对值式机电装换，是机械计数器的每一个基准值，都有一个唯一的与之对应的电信号编码值。目前，常见的家用膜式燃气表一般采用磁性元件(干簧管、霍尔开关传感器、磁阻开关传感器等)进行机电脉冲转换，磁性元件采样属于增量式机电转换。

以磁性元件为传感器的增量式采样装置，具有结构简单的优点，一般在传统纯机械表的基础上稍作调整即可实现。但是，在实际运用中，燃气表的使用环境复杂，会有一些外界磁场干扰的情况，外界磁场会干扰到智能燃气表中磁性元件的正常工作，导致无法及时获取到检测数据，从而使燃气表控制失效，并且对于临界区以及发生机械抖动时，容易导致计数错误。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题和缺陷，本申请的目的旨在于提供一种能够避免外界磁场干扰，并且发生机械抖动以及处于临界区时不会导致计数错误和信号不确定，同时还能够实现低功耗效果的适用于物联网智能燃气表的光电编码器。

为了实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：

一种用于物联网智能燃气表的光电编码器，包括印刷电路板、第一光电组件、第二光电组件、编码盘以及驱动电路，所述印刷电路板上设置有供编码盘穿过的缺口槽，第一光电组件以及第二光电组件沿缺口槽的长度方向并列设置在印刷电路板上，两个光电组件结构相同，均包括相对设置在缺口槽两侧的发光二级管和光敏二极管，所述编码盘与基表的传动轴转动连接并且位于发光二极管与光敏二极管之间，燃气表工作时，编码盘随传动轴一起转动，当转动至缺口槽内时，同时切断所述第一光电组件以及第二光电组件中的发光二极管与光敏二极管之间的通路，所述驱动电路与第一光电组件以及第二光电组件连接，包括时钟发生电路、窄脉冲发生电路、光信号驱动及光信号接收电路、锁存信号发生电路、保持电路和去扰动电路；

所述时钟发生电路包括时钟信号clock；

所述窄脉冲发生电路包括与门和N个D触发器A，所述D触发器A的第一输出端Q依次连接下一个D触发器A的时钟输入端CK，第二至N个所述D触发器A的输出端Q均与与门的输入端连接；

所述光信号驱动及光信号接收电路包括发光二极管驱动信号输出LED、光敏二极管信号输入PD1和光敏二极管信号输入PD2；

所述锁存信号发生电路包括与非门；

所述保持电路包括D触发器B和D触发器C；