[实用新型]信号采集装置及具有该装置的仪表设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种信号采集装置，特别是涉及一种具有机械计数器的信号采集装置。本实用新型还涉及一种具有所述信号采集装置的仪表设备。

背景技术

现有的如燃气表、水表等的仪表设备中，通常设置有机械计数器，以计数并显示流经该仪表设备的介质（如燃气、水等）的量（如体积或质量等）。机械计数器包括有可随介质的流动而转动的旋转件。可以根据实际需要来设定旋转件转动一圈所代表的介质的体积量。旋转件可以例如设置成圆周表面上具有数字的字轮的形式（如用于燃气表时）；或是齿轮的形式（如用于水表时）；或是任何其他适合的形式，如旋转轴上的法兰等。

在这类仪表设备中还可以设置另外的信号采集装置，以便通过电子的方式对旋转件的转动进行计数统计。信号采集装置包括：通常固定在旋转件上的磁性元件（如磁钢或磁铁等）；用于感应该磁性元件的磁场的磁感应元件（如磁阻、磁感应传感器等）；以及信号采集电路板。当有介质流通经过仪表设备时，旋转件转动，从而使固定在其上的磁性元件周期性地触发磁感应元件产生电信号。信号采集电路板接收该电信号，并利用该信号对旋转件的转动圈数进行计数，由此可计算得到流经该仪表设备的介质的量。

图1示出了一种现有的用于燃气表的信号采集装置70，其包括一个磁钢71、一个磁阻72和用于信号采集处理的电路板73。燃气表的机械计数器10包括有多个字轮。磁钢74固定嵌入在其中一个字轮11内，并靠近字轮的外周表面。磁阻72可直接固定于电路板73上。磁阻72对准设置有磁钢71的字轮11，并且被放置为磁感应方向与磁钢71的磁场方向一致。这样，随着字轮11的转动，当磁钢71靠近磁阻72时，磁钢71的磁场触发磁阻72产生例如低电平的触发信号；而当磁钢71远离磁阻72时，磁阻72因摆脱磁钢71的磁场而恢复成例如高电平的初始信号。电路板73通过采集磁阻72产生的触发信号来计算字轮11的转动圈数，从而可计算流经燃气表的燃气的量。

然而，这种现有的信号采集装置存在以下不足。当表内的燃气流动波动或燃气表受外力产生震动时，字轮会随之抖动。一旦抖动发生在磁钢71接近磁阻72的情况下，则可能造成磁阻72多次发出触发信号，从而导致电路板73误计数。此外，当受到外部磁场干扰时，磁阻72会一直保持在触发状态或初始状态，而不是随字轮转动周期性的发出触发信号，这同样会导致误计数。

图2示出了另一种现有的用于燃气表的信号采集装置80，其包括一个磁钢81、两个磁阻82和83、以及用于信号采集处理的电路板84。与前一个例子类似，磁钢81固定嵌入在机械计数器的一个字轮11内，并靠近字轮的外周表面。磁阻82和83可直接固定于电路板84上。磁阻82对准设置有磁钢81的字轮11，并且被放置为磁感应方向与磁钢81的磁场方向一致。磁阻82的功能与图1中的磁阻72相同，这里不在赘述。磁阻83位于磁阻82的附近，并被放置为磁感应方向与磁钢81的磁场方向正交，从而使得磁阻83不会被磁钢81的磁场触发。一旦磁阻83受到磁场触发产生触发信号时，则判断存在外部干扰磁场。电路板84在接收到磁阻83的触发信号后，可使得燃气表进入非正常工作模式（如暂停供气等），直到干扰磁场消失。

这种信号采集装置80虽然具有一定的抗外部磁场干扰的能力。然而，对于仅触发磁阻82而不触发磁阻83的干扰磁场来说，装置80的抗干扰能力消失。例如，当干扰磁场的磁场方向垂直于磁阻83的磁感应方向时，则恰好仅触发磁阻82而不触发磁阻83。另外，由于磁阻82和磁阻83之间存在位置偏差，因此对于仅覆盖磁阻82而不覆盖磁阻83的干扰磁场来说，也是仅触发磁阻82而不触发磁阻83。此外，信号采集装置80依然不能解决由于字轮11抖动而导致的可能的误计数。