[实用新型]一种光电直读式智能模块信号采集装置

说明书

本实用新型公开了涉及光电信号采集技术领域的一种光电直读式智能模块信号采集装置，解决了红外发射管和光敏接收管适配性较差、外部环境光对读数准确度的影响较大和适用电压范围较小的问题。其技术要点：包括单片机IO口控制开关组件、光电信号采集单元、信号采集组件和供电模块，所述信号采集组件包括红外发射管、光敏接收管、模数转换器、开关器件、取样电阻R3、第一限流电阻R1和第一限流电阻R2。增加红外发射管的发光强度，并使发光强度高于环境光，有效提高了信号采集的灵敏度，达到了红外发射管和光敏接收管适配性较好、外部环境光对读数准确度的影响较小和适用电压范围较大的优点。

技术领域

本实用新型涉及光电信号采集技术领域，特别是一种光电直读式智能模块信号采集装置。

背景技术

目前智能远传表具有一种通过加装光电传感器组件采集仪表字轮数据编码并输出仪表机械字轮读数的装置，即光电直读式智能模块，简称光电直读模块。该模块含有计数器机械字轮组单元、光电传感单元、采集信号处理单元、处理数据输出单元。

计数器机械字轮组单元，设有随表具的运转的转动的字轮，通过字轮的转动以表示表具测量所得的数值。在计数器机械字轮组单元的字轮上开孔槽，将字轮上不同的丝印数字(如0～9)均有唯一对应开孔槽方式。光电传感单元包括分别位于孔槽两侧的红外发射管和光敏接收管，通过孔槽透光导通情况，能识别出相对应的信号，信号与数字读数对应，可识别出字轮数据读数。

光电传感单元，通过红外发射管和光敏接收管对射方式采集字轮读数，红外发射管发射出信号，光敏接收管接收信号，当光敏接收管接收到信号判定为信号1，当光敏接收管接收不到信号判定为信号0。通过5对这样的光电传感单元，将字轮上开孔槽通过光电组件转换成数字信号，从而能根据不同的光电传感单元输出的信号判断多种不同的读数。

采集信号处理单元，通过内部比较光电传感单元得到的字轮数据编码进而对应字轮丝印的数字，每个数字均有唯一对应方式，从而得到计数器机械字轮组单元显示的数据。

处理数据输出单元，将采集到的数据通过通讯口输出采集数据。

现有技术中还有通过光电信号采集单元对字轮读数进行采集的装置，计数器机械字轮组单元包括单片机ADC转换单元，采集到的读数AData与表内设定阈值VData比较，当AData值大于Vref值，为光敏接收管没接收到信号，判定为信号0，当AData值小于Vref值，为光敏接收管接收到信号，判定为信号1，从而通过5组光电传感单元可以得到字轮数据编码。再通过采集信号处理单元和处理数据输出单元进行数字信号的处理和输出。

公告号为CN102980604B的中国实用新型专利于2015年4月22日公开了一种光电直读解码器及解码方法，用于对仪表的机械字轮的计数予以解码而自动读表，包括中央处理器、红外光电传感器模组、通信组件和直流电源；初始时，设置中央处理器的Cr脚为低电平，对传感器模组的红外光发射二极管发出一定周期的高/低电平脉冲信号，同时检测红外光敏三极管上的Vce，并对采样到的数据进行ADC逐级量化处理，获取动态平均阈值电压VHLaVr、接收低电平时的平均值电压VHaVr和接收高电平时的平均值电压VLaVr，通过比较VLaVr+V和VHLaVr，区分逻辑电平“0”和“1”，解出红外收发管对所对应的数码，再通过通信组件将数据传输出去，实现通过光电信号读取仪表读数的功能。