[实用新型]直读式计量装置和直读式水表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直读式计量装置和一种直读式水表，尤其是指一种使用隧道磁阻角位移传感器作为计量元件的直读式电子水表。 

背景技术

随着传感器技术的迅猛发展，传统的机械水表逐渐向新颖的电子水表过渡。目前的电子水表主要有两大类。一类是脉冲式电子水表，采用电子开关作为计量元件，一个脉冲代表一个固定的计量数据，累积脉冲个数实现计量。另一类是直读式电子水表，使用光电编码技术来实现数字计数转轮代码的直接读取计量，不需要累积。直读表与脉冲表相比的主要优势是只在读取数据的瞬间耗电，不怕断电断线。目前的直读表均采用光电编码技术，该技术普遍存在进位误码现象，而且对气泡、强光、污垢、渗漏等因素的抗干扰能力差。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新颖的、先进的、可靠的直读式电子水表。本实用新型采用磁性绝对编码技术，其与光电编码相比的主要优势是分辨率高，无进位误码现象，稳定性好，完全根除光电技术引起的各种不良故障。本实用新型使用隧道磁阻角位移传感器感应安装在数字计数转轮上的环形磁铁旋转产生的旋转磁场相位来实现数字计数转轮的编码得到计量读数，从而实现直读式计量功能。 

根据本实用新型的一个方面，提供一种直读式计量装置，包括与转动轴连接的数字计数转轮和微控制器， 

其特征在于，该直读式计量装置进一步包括： 

与所述数字计数转轮同轴安装的环形磁铁，和 

与所述环形磁铁间隔且偏心安装的隧道磁阻角位移传感器， 

所述微控制器与所述隧道磁阻角位移传感器连接，将所述隧道磁阻角位移传感器的输出转换为数字读数。 

优选地，所述隧道磁阻角位移传感器包括两个彼此正交设置的单轴旋转传感器或惠斯通桥相对彼此90度旋转的双轴旋转传感器。 

优选地，所述环形磁铁的磁化方向沿径向或沿轴向对准。 

优选地，所述环形磁铁距所述隧道磁阻角位移传感器之间的空隙为 1-3mm，所述隧道磁阻角位移传感器中心距所述环形磁铁中心3-5mm。 

根据本实用新型的另一方案，提供一种直读式计量装置，包括多个计数单元和微控制器， 

其特征在于，所述每个计数单元包括： 

与转动轴连接的数字计数转轮， 

与所述数字计数转轮同轴安装的环形磁铁，和 

与所述环形磁铁间隔且偏心安装的隧道磁阻角位移传感器， 

相邻计数单元中的数字计数转轮旋转圈数是1:10， 

所述微控制器与每一隧道磁阻角位移传感器连接，将所述隧道磁阻角位移传感器的输出转换为数字读数。 

优选地，该直读式计量装置进一步包括与所述微控制器连接的抄表接口。 

优选地，所述隧道磁阻角位移传感器包括两个彼此正交设置的单轴旋转传感器或惠斯通桥相对彼此90度旋转的双轴旋转传感器。 

优选地，所述环形磁铁具有15~20mm的外直径，2~8mm的内直径，1~4mm的厚度，且相邻环形磁铁之间的间距为6-10mm。 

优选地，每一计数单元内，所述环形磁铁距所述隧道磁阻角位移传感器之间的空隙为1-3mm，所述隧道磁阻角位移传感器中心距所述环形磁铁中心3-5mm。 

优选地，所述直读式计量装置包括1-10个所述计数单元。 

根据本实用新型的再一方面，提供一种包括如上所述直读式计量装置的直读式水表。 

根据本实用新型的计量装置的优点在于，不需要用电来记录旋转轮的位置。不同于现有的增量式编码器就需要持续供电来累计脉冲，本实用新型的计量装置由于根据隧道磁阻角位移传感器可以提供数字计数转轮的绝对角度，而不需要靠持续供电来累计脉冲，因而节能便于长时间使用。此外，因为它使用了对数字计数转轮的绝对编码而不是增量式编码，因此就不存在因计数脉冲个数而产生的累计误差。第三，多个计数单元的集成设置标准水表很简单；第四，可靠性高；第五，它能以低成本实现远程抄表。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

图2(A)为本实用新型使用的环形磁铁示意图及其充磁方向（沿旋转轴磁化）。 

图2(B)为本实用新型使用的环形磁铁示意图及其充磁方向(沿径向磁化)。 

图3为隧道磁阻角位移传感器的输出与磁场方向的特性曲线。 

图4为本实用新型的电路示意图。 

具体实施方式