[实用新型]磁编码阵列传感直读表头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磁编码阵列传感直读表头，尤其是指一种在机械式电、水、气、热仪表计量字轮上按特定编码方式嵌入磁钢、字轮架上装入磁性阻力感应开关器件阵列、再经过特定方法而直接得到字轮组显示数的装置。

背景技术

自动水(气、热)表抄收及阶梯水(气、热)价是当前自来水、燃气、热力行业急需的技术，主要有四大类型：a、智能卡水(气、热)表；b、分线制集中抄表(户表产生计量脉冲经有线联至抄表器，抄表器再组网至水(气、热)监控中心)c、总线制智能抄表方式(水表上直接安装采集模块，可联网抄表或单独抄表，组网方便)d、无线发射式水(气、热)表。在实现a、b、d三种功能之一时，就需将机械字轮组的显示数获取或转化为电子数据，目前获取或转化方法有两大类，脉冲式和直读式。

脉冲式是将旋转的计量轴圈数采集到并电子累加得到显示数，主要采用磁感应和光感应两种方法，磁感应中由于传感器件不同又分为单干簧管传感、双干簧管传感、霍尔器件传感、双干簧管保持式传感4种，前3种因功耗大、临界点颤动误发信号、可靠性差等已基本不被使用，目前最好和最常用的是第4种，但此种方式有使用时间长后部份干簧管断开电阻突然降为500欧左右而造成功耗突然加大、应对类似“水锤”这样的强干拢仍误发信号、不能不记录反转脉冲等问题，当前水表、气表产品普遍质量不高、计量不准的原因就来源于此。而光电传感方式则因其体积大、可靠性差，目前已几乎听不到还在使用的声音。

脉冲式需要时刻给感应接收电路供电，因而其累计的耗电量是很大的，在电池供电的水、气、暖表中，它的耗电占了电池能量的大部份，目前国产的水、气、暖表使用寿命短、成本高(用大容量或多组电池)的原因均由其造成。

直读式是保留原机械计量字轮组，采用某种方法在需要时直接获取字轮组上的显示数。其方法大致分为四类：光电式、触点式、摄像式、条码直读式。

直读式有两个共同的优点：1、从表具上读出的数据就是表盘上显示的数据，不是脉冲。2、平时不需费电，只在读取数据的瞬间上电，因此，不怕停电。从理论上讲，它的读出数据和表盘数据总是同步的。

直读式以摄像直读式为最早，它的结构方式为：在机械字轮显示窗前安装一只摄像头，将拍到的数字图像传出后分析即可得到显示数；光电式是在每一位水表字轮周面上设置五个反射面，在与之相对应的位置上设置五只光电耦合器，通过耦合器是否反射对计数字轮的位置进行判定；希望读取几位就在几个字轮上安装传感器。例如：读取5位数就安装5×5＝25对传感装置；触点直读式的结构方式为：在指针式水表的表盘下面每一位指针轴上装上一只同步电位器，通过触点电位器测出的阻值判定指针所指的位置；条码直读式与光电式类同，但读取对象是条码。还有一种为计数直读式，其方案是将采集脉冲的芯片装在计量字轮上，通过电池保持其工作，将纪录和累积的数据存蓄于芯片中，从芯片读出的数据就是表盘同步数据，实际上是脉冲式的模块化。

触点式由于是接触方式，磨损和老化都会使其失效，从而已不被使用；摄像直读式没有改变原有水、气、暖表的机械标准，结构也较简单，但图像处理太复杂，把图像中的模糊数字译成数码也是难点，另外，由于图像数据量大，采集、传递非常困难，摄像头在水表这样的工作条件下，长期可靠性难以保障；光电式和条码直读式在现有民用水表的价值条件下，打造如此高精密度产品所付出的代价与市场能够接受的程度本身就是一种矛盾，而国它们均改变了水、气、热表的原有结构，能否短期内建立成熟的结构与标准，成为可靠的产品令人质疑。最后，这两种方式的成本也太过昂贵，瞬间耗电太大而一般电池无法供出。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种磁编码阵列传感直读表头，尤其是一种低成本、高可靠的、基本不改变水(气、热)表外型结构的机械字轮组显示数获取或转化为电子数据的装置，以解决现有技术中的不足。

本实用新型一种磁编码阵列传感直读表头，由字轮、钕铁硼磁钢、磁极、磁性阻力感应开关(MR Sensor)、PCB线路板组成，其特征在于：在每一个字轮显示数(共10个)位置下方依显示数为”0”-＞”9”顺序按一定的编码原则嵌入钕铁绷磁钢及配重(设嵌入磁钢为”1”，嵌入配重为”0”)，之后覆盖带数字(0～9)的塑条；所述的磁性阻力感应开关，共四排，分别焊装于两条PCB线路板上，并将该两PCB线路板分别以字轮盒底面成36°角安装于字轮机架上(如图3所示)；另该表头内还设置有一条PCB线路板，其上安装有低功耗单片机及附属电路，并外引出四根线(电源、地、两根信号线)。

其中，所述的每一排磁性阻力感应开关，设置的数量等于字轮的位数。