[实用新型]编码计度远程读数水表

说明书

传统民用的水表采用机械字轮式计度器。它结构简单，工作可靠，经受近百年的考验沿用至今。但当时代进入数字化后，它面临淘汰。原因就是它的读数不可数字化。蜂拥而起的各种电子脉冲式水表企图一举取而代之，终因成本太高或性能不稳定而难被市场广泛接受。水表实现数字化的最终目的是实现自动化的远程读数。如能将传统水表的机械字轮式结构形式加以改进，使其适应数字化要求，并且能实现自动化的远程读数，将会使古老的水表重新占具市场。

本实用新型的目的在于提供一种在传统的水表基础上进行改进的具有远程读数功能的编码计度水表。

本实用新型是在传统的水表基础上，在水表中加入编码轮。所述编码轮上刻有转角信息。并且在相应位置上设置一组接收编码轮转角位置信息的探头。所述探头将编码轮上的转角信息转化为可驱动数字电路的二进制编码电平。本水表还包括一个远程读数电路，该电路还包括一组由电源线、地线、地址码选择脉冲线、输出信号线和地址码清零线组成的五芯总线输出，可与读数计算机对应端连接；所述远程读数电路由数据选择器、数字比较器、地址计数器、地址编码开关和三态门电路组成。所述探头通过数据选择器各输入端与输出信号线相连通。所述地址计数器包括地址选择脉冲线端和地址清零线端，并分别与所述总线的地址选择脉冲线和地址清零线对应连接。所述地址计数器的低位输出端与数据选择器的控制端相连接，可对某一位编码电平作选通控制。而它的高位输出与数字比较器相连接。另有一地址编码开关也与数字比较器相连接，所述数字比较器在计数器高位输出与水表的地址码相等时，就会打开与数据选择器输出相连的信号线上的三态门，数据就会传送出去。

本实用新型在保留了传统水表性能稳定和廉价的优点基础上，实现了数字化和自动化的远程读数。本水表在任何掉电的情况下，不丢失已记录的用气信息。

图面说明：

图1是本实用新型所述具有远程读数功能的编码计度水表的结构框图。

图2是本实用新型所述具有远程读数功能的编码计度水表的远程读数电路的原理图。

计度器的工作原理简单地说就是将电量的测量转换为机械位置的测量。或说将其他物理量转换为计度器中字轮的偏转角度。我们保留计度器的字轮计度原理，从而保留了它在转换过程中的可靠性及其廉价的结构。而在计度器中附加编码轮。用编码轮测量转角是几何量测量中的一种方法。其基本原理(见附图)是在一圆盘1上刻有一组同心圆，每个同心圆上有表示某一位二进制的信息。每一二进制位对应一探头2。探头可输出一个相对编码轮当前位置的二进制编码电平。在计度器中采用编码轮后，就实现了数字化。

水表实现数字化的最终目的是实现自动化的远程读数。因此数字化水表必须有远程读数电路。远程读数电路的原理图如附图所示，其核心思想就是脉冲寻址。电路中有一选址脉冲计数器。用以记录访问计算机发出的选址脉冲。计数器低位部分经数据选择器选通某一位编码电平。计数器的高位输出经数字比较器与表示当前水表地址的电平序列(地址编码开关表示)相比较。计数器高位输出与水表的地址编码相等时，就会打开信号线上的三态门。读数计算机便可读入某位数据。当选址脉冲增加时，各个位的编码电平将依次地出现在信号线上，直至计数器高位输出发生变化，进而开始访问另一个水表。

成百上千个编码计度水表以总线联接的方式联接在一起，由一台计算机进行循检。既可以在一台计算机上统一显示计量结果，也可以在小型显示设备上分别显示。作为集群式的水表，总线方式的联接无疑是最简单的。

远程读数电路的实施例见图2

访问计算机发出的地址脉冲被送入由两块双4位计数器(74xx393)串联而成的12位计数器。这个计数器有两个功能。其一是由低4位产生数据位地址，也即低4位的每一个计数都对应数据的某一位。其二是由高8位表示访问计算机要寻找的表地址。当计数器高8位与8位拨动开关所设定的表地址相同时，两个4位数据比较器(74xx85)的第3脚变为高电平。与非门A被打开。与非门的输出又启动了三态门B。这时数据选择器(74xx150)按计数器低4位要求选择某位数据并把它送到数据信号线上。当计数器高8位与表地址不相同时，数据信号线呈高阻态。

附图2的电路可对4个4位编码盘按位读取数据。电路的最大地址表示范围为0～255。增加计数器高位和数据比较器可扩大地址范围。远程读数电路安装于水表内，与访问计算机采用五芯总线联接。其五芯线分别为：(1)电源线；(2)地址线；(3)地址码选择脉冲线；(4)输出信号线；(5)地址码清零线。其功能为：当电路内预置地址与地址码输入脉冲的个数相等时，在输出信号线上输出一位数据电平。预置地址对同一电路有一个范围，以对应编码不同的位。地址码清零线上的清零电平可使电路的地址脉冲计数器清零。