基于电子罗盘判断字轮位置的远传表计制造技术

本发明专利技术涉及一种基于电子罗盘判断字轮位置的远传表计。它包括字轮盒（1）和采集板组件（4），所属字轮盒（1）上设置有字轮轴（2），字轮轴（2）上设置有字轮（3），字轮（3）上设置有环形磁钢（3.1）。本发明专利技术一种基于电子罗盘判断字轮位置的远传表计，环形磁钢与电子罗盘之间没有机械接触，所以可杜绝电阻式传感器机械磨损的问题；同时环形磁钢本身及电路部分都封闭安装在字轮盒中，几乎不受湿气的影响，避免长期运行后环形磁钢受潮退磁损坏的不安因素；同时由于是根据磁场的变化来计算转动角度，所以水中的气泡对于磁场来说也不受任何影响。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种基于电子罗盘判断字轮位置的远传表计。它包括字轮盒（1）和采集板组件（4），所属字轮盒（1）上设置有字轮轴（2），字轮轴（2）上设置有字轮（3），字轮（3）上设置有环形磁钢（3.1）。本专利技术一种基于电子罗盘判断字轮位置的远传表计，环形磁钢与电子罗盘之间没有机械接触，所以可杜绝电阻式传感器机械磨损的问题；同时环形磁钢本身及电路部分都封闭安装在字轮盒中，几乎不受湿气的影响，避免长期运行后环形磁钢受潮退磁损坏的不安因素；同时由于是根据磁场的变化来计算转动角度，所以水中的气泡对于磁场来说也不受任何影响。【专利说明】基于电子罗盘判断字轮位置的远传表计
本专利技术涉及一种远传表计，属于计数机构
。
技术介绍
当前远程表行业用于判定字轮位置的方式主要有以下三种:1、电阻式主要依据字轮在转动过程中与电阻带接触的位置发生变化，从而电阻阻值发生变动，根据阻值大小来判定当前字轮的位置。其技术比较成熟，装配简单，但是精度较低，同时由于有机械摩擦，长时间工作后会造成阻值失效或跳跃。 2、色码式在字轮的不同区域涂上不同的颜色，由色差传感器进行识别后判定出当前位置。其仍然需要解决的是在长期工作后，由于水表湿气很重，会造成码盘颜色脱落、淡化，从而影响识别读取。 3、光电式在字轮上开取不同大小的窗口，在字轮转动过程中，光电管发射的光线有的会被收到、有的被挡住，从而产生不同的电信号，根据电信号的不同就可以判定出当前字轮的位置。但是由于受到外界光线以及字轮盒外围水中气泡都会对光电管发射光线产生影响，从而导致对字轮位置判定错误。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服以上不足，提供了一种远传表计，此远传表计通过电子罗盘判断字轮位置，克服了现有三种传感方式的缺点。 本专利技术的目的是这样实现的:一种基于电子罗盘判断字轮位置的远传表计，包括字轮盒，所属字轮盒上设置有字轮轴，字轮轴上并排均匀设置有字轮，其特点是:所述远传表计还包括与每个字轮对应的采集板组件，所述采集板组件设置在字轮盒上，采集板组件包括采集板、线路板和电子罗盘，所述电子罗盘设置在线路板上，线路板与采集板相连，所述字轮上设置有环形磁钢，所述电子罗盘与字轮的环形磁钢对应。 本专利技术一种基于电子罗盘判断字轮位置的远传表计，其每个字轮的圆柱侧面被均匀划分成十等分，并用0-9十个数字分别对应。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是: 本专利技术一种基于电子罗盘判断字轮位置的远传表计，由于环形磁钢与电子罗盘之间没有机械接触，所以可杜绝电阻式传感器机械磨损的问题；同时环形磁钢本身及电路部分都封闭安装在字轮盒中，几乎不受湿气的影响，避免长期运行后环形磁钢受潮退磁损坏的不安因素；同时由于是根据磁场的变化来计算转动角度，所以水中的气泡对于磁场来说也不受任何影响，因此本专利技术克服了现有三种传感方式的缺点。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术一种基于电子罗盘判断字轮位置的远传表计的结构示意图。 图2为本专利技术的字轮的立体图。 图3为本专利技术的字轮的主视图。 图4为图3的A-A向剖面图。 图5为本专利技术的采集板组件的结构示意图。 图6为电子罗盘原理图。 图7为双向模拟选择开关原理图。 图8为磁场与电感的关系。 图9为软件设计流程。 图10为测试结果。 图中:字轮盒1，字轮轴2，字轮3， 环形磁钢3.1，采集板组件4， 米集板4.1, 线路板4.2， 电子罗盘4.3。 【具体实施方式】 参见图1-5，本专利技术涉及一种基于电子罗盘判断字轮位置的远传表计，它包括字轮盒I和采集板组件4，所述字轮盒I的上部设置有四个凹槽，所述字轮盒I上设置有字轮轴2，字轮轴2上设置有四个字轮3，四个字轮3分别表示个位、十位、百位、千位，所述字轮3呈圆盘状且其一个底面设置有环形磁钢3.1，字轮3的圆柱侧面一圈分割成十等分，分别用0-9表示，所述采集板组件4设置在字轮盒I上，采集板组件4包括采集板4.1、线路板4.2和电子罗盘4.3，所述电子罗盘4.3有四个并分别设置在四个线路板4.2上，四个线路板4.2分别插入四个凹槽中，四个线路板4.2均与一个采集板4.1相连，所述四个电子罗盘 4.3分别与四个字轮3的环形磁钢3.1对应。电子罗盘4.3通过线路板4.2与采集板4.1连接，当字轮转动时，电子罗盘4.3就会计算出当前环形磁钢3.1的转换角度并将信息传递给CPU进行计算存储，完成对字段当前位置的判定。 工作原理:电子罗盘是利用磁传感器感应磁场来实现测向定位的，在电子罗盘中，通过磁场测量传感器测得磁场的水平分量Hx和垂直分量Hy，通过计算求得地磁方位角0=arctan(Hy /Hx)。可以通过转化为测频率的方法测出磁方位角9=arctan(Hy / Hx)= fy / fx，只要测出两个垂直方向磁传感器的振荡频率，就可以测出方位角。 地磁场正交分解成Hx、Hy两个分量。将两个磁传感器垂直放置，其中的一路电路原理图如图1，另一路同理。主要用到与门、电阻、PN1、滞回比较器、单片机。双向模拟选择开关如图7所示，当A为高电平时，B、C通路，反之，B、C短路。对于滞回比较器，当输入电压发生变化时，引起输出电压产生跃变。 首先将与门置低电平，然后将其中一个与门端口 A用单片机置高电平，双向模拟选择开关选通后，E为低电平，滞回比较器输出高电平，这时端口 B为高电平，那么与门端口C输出高电平，电感PNI充电.当达到一定的电压值时，滞回比较器翻转，输出低电平，那么与门端口 C输出低电平，电感PNI放电，这个过程重复进行，形成RL振荡电路.另外一个与门将是反向充放电过程，其工作原理相同。 在正向充放电过程中，地磁场与电感关系如图8，设总磁场强度为H，地磁场强度为H0，自感产生的磁场强度为H’，则H=H0Cos Θ + H’。反向充放电过程中，H= H0Cos Θ - H’。 频率fx与磁场强度H成正比，设正向充放电振荡频率为，反向充放电振荡频率为f2，由于H'与变化的充电电流大小有关，会导致不确定性，要消除这项的影响。总的频率f = fi+ f2 (自感产生的磁场大于固定磁场分量)。 通过单片机的定时中断系统测出两组互相垂直PNI的振荡频率，利用公式Θ =arctan(Hy / Hx) = fy /仁就可以求出磁方位角。 所述字轮(3)被O?9十个数字均匀划分十等分，当字轮转动时可以通过电子罗盘(4.3)可以判定出其旋转的角度，通过角度就可以获知当前字轮处于O?9这十个数字中的哪个位置，从而获得当前水表的读数。 由于环形磁钢3.1与电子罗盘4.3之间没有机械接触，所以可杜绝电阻式传感器机械磨损的问题；同时环形磁钢3.1本身及电路部分都封闭安装在字轮盒I中，几乎不受湿气的影响，避免长期运行后环形磁钢3.1受潮退磁损坏的不安因素；同时由于是根据磁场的变化来计算转动角度，所以水中的气泡对于磁场来说也不受任何影响。【权利要求】1.一种基于电子罗盘判断字轮位置的远传表计，包括字轮盒(I)，所属字轮盒(I)上设置有字轮轴(2 )，字轮轴(2 )上并排均匀设置有字轮(3 )，其特征在于:所述远传表计还包括与每个字轮(3 )对应的采集板组件(4 )，所述采集板组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电子罗盘判断字轮位置的远传表计，包括字轮盒（1），所属字轮盒（1）上设置有字轮轴（2），字轮轴（2）上并排均匀设置有字轮（3），其特征在于：所述远传表计还包括与每个字轮（3）对应的采集板组件（4），所述采集板组件（4）设置在字轮盒（1）上，采集板组件（4）包括采集板（4.1）、线路板（4.2）和电子罗盘（4.3），所述电子罗盘（4.3）设置在线路板（4.2）上，线路板（4.2）与采集板（4.1）相连，所述字轮（3）上设置有环形磁钢（3.1），所述电子罗盘（4.3）与字轮（3）的环形磁钢（3.1）对应。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯建明，苏庆，肖亮，
申请(专利权)人：江阴市立信智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32