专利名称：计数器及带有该计数器的计量仪表的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种鼓轮式计数器以及带有该计数器的计量仪表。
背景技术：
现有的电度表、煤气表、水表等计量仪表中，一般采用鼓轮式计数器(电度表中称作计度表)来计量电能、煤制气、水等的用量。这种计数器虽然有利于用户和物业管理人员直接读取计量数据，但是计数器不能将计量数据转变为电信号，因此无法实现对计量数据的远程传输，不利于有关管理部门进行管理。
为解决鼓轮式计数器不能对计量数据进行远程传输的问题，有的电度表、煤气表、水表等计量仪表中除了具有鼓轮式计数器以外，还具有采用电脉冲方式计数的计数器，这种计数器包括在仪表的驱动部件上安装的磁、光等的发射装置和在仪表的基架上安装的相应的感应装置。驱动装置每转过一定的角度，感应装置便产生一个感应脉冲，该感应脉冲经过外围电路转变为合乎要求的电脉冲信号，驱动计数电路进行计数，计数电路接收的电脉冲信号的累加值就是仪表的计量数据。采用脉冲方式计数的计数器没有纠错和校正的功能，要求计数的全过程必须计数准确，不能产生误计或漏计脉冲的情况。一旦在计数过程中产生误计或漏计脉冲的情况，其后续计数结果仍然会将这一错误积累下去。而计量仪表在使用过程中，不可避免地受到外部因素的影响，例如外部电压不稳定、电源电路故障、外界强电磁场等因素的影响，这些外部因素的影响有可能造成计数电路误计或漏计脉冲，产生计量错误。因此，在同一只计量仪表中，采用脉冲方式计数的计数器测量的计量数据常常产生与鼓轮式计数器测量的计量数据不一致的现象。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题之一是，现有的鼓轮式计数器不能将计量数据转变为电信号。为解决该技术问题，本实用新型可以采用以下技术方案计数器，包括字轮1；它的特殊之处是字轮1上安装有滑环2和滑环3，滑环3为开口的圆环形电阻，开口处的两端分别为它的始端23和终端24，始端23与滑环2连接；滑环2具有可以与其接触的电刷4，滑环3具有可以与其接触的电刷5；电刷4和电刷5都与数据处理电路连接。
字轮1在1994年12月7日国家技术监督局发布的《0.5、1和2级交流有功电度表》国家标准(GB/T15283-94)中称作鼓轮，在1991年7月9日机械电子工业部发布的《电度表用计度器》机械行业标准(JB5459-91)中称作字轮。当电刷4和电刷5分别与滑环2和滑环3接触时，电刷4与电刷5之间的电阻就是从滑环3的始端23到电刷5与滑环3接触点之间的这一段的电阻(忽略电刷与滑环之间的接触电阻和导线等的电阻)，该电阻可以由数据处理电路测出。滑环3可以是电阻片、电阻丝等，它的电阻值从始端23到终端24呈线性变化。因为滑环3随字轮1同步转动，从滑环3的始点到电刷5与滑环3接触点之间的这一段的电阻就反映出字轮1所处的角度，即反映出字轮1显示的“数字”。电刷4和电刷5一般只在检测字轮1显示的“数字”时，才分别与滑环2和滑环3接触，平时电刷4和电刷5与滑环2和滑环3之间不接触，这样可以减小字轮1转动的摩擦力矩。为了减小对滑环2和滑环3的摩擦阻力，电刷4和电刷5分别与滑环2和滑环3是点接触。数据处理电路主要用于测量每一个字轮1的电刷4与电刷5之间的电阻值，并将这些测量的电阻值与事先存储的字轮1处在不同“数字”时对应的电阻值进行比较，判断出当前的每一个字轮1显示的“数字”。
为解决上述技术问题，本实用新型还可以采用以下技术方案计数器，包括字轮1；它的特殊之处是字轮1上安装有滑环2和若干离散的触点6，触点6分布在同一个圆周上，每一个触点6与滑环2之间都连接一个阻抗元件7；滑环2具有可以与其接触的电刷4，触点6具有可以与其接触的电刷5；电刷4和电刷5都与数据处理电路连接。
当电刷4和电刷5分别与滑环2和触点6接触时，滑环2与触点6之间的阻抗元件7的阻抗值可以由数据处理电路测出。阻抗元件7可以是电阻元件、电容元件或电感元件，也可以是电阻、电容和电感三者当中任意两者的结合的元件，还可以是电阻、电容和电感三者结合的元件，最好是选择电阻元件。与不同的触点6连接的阻抗元件7的阻抗值各不相同。由于各触点6在字轮1上都处在一个确定的角度上，该角度与字轮1上相应的一个“数字”所处的角度相同。因此，与电刷5接触的触点6上连接的阻抗元件7的阻抗值，就反映出字轮1显示的“数字”。电刷4和电刷5一般只在检测字轮1显示的“数字”时，才分别与滑环2和触点6接触，平时电刷4和电刷5与滑环2和触点6之间不接触，这样可以避免电刷4和电刷5对字轮1产生摩擦力矩。为了减小对滑环2和触点6的摩擦阻力，电刷4和电刷5分别与滑环2和触点6是点接触或线接触。数据处理电路主要用于测量每一个字轮1的电刷4与电刷5之间的阻抗值，并将这些测量的阻抗值与事先存储的字轮1处在不同“数字”时对应的阻抗值进行比较，判断出当前的每一个字轮1显示的“数字”。
本实用新型的触点6在字轮的圆周上均匀分布；电刷5由分体的电刷5a和电刷5b组成，电刷5a和电刷5b与各触点6在同一个平面内；电刷5a与电刷5b之间的距离小于触点6的长度，大于相邻的两个触点6之间的间隙。
触点6在字轮的圆周上均匀分布，可以使不同的触点6所对应的字轮1上的“数字”能够得到相同的被测量的机会。如果电刷5不是分体的，由于电刷5与触点6是点接触或线接触，测量时就有可能电刷5恰好落到两个相邻的触点6之间，这样就不能测出电刷4与电刷5之间的阻抗值。将电刷5分成电刷5a和电刷5b后，电刷5就有两个触点，电刷5a和电刷5b都与数据处理电路的同一个输入端连接，可以防止上述现象发生。将电刷5分成电刷5a和电刷5b后，电刷5与触点6的接触有以下三种状态1.电刷5a和电刷5b都与同一个触点6接触；2.电刷5a和电刷5b分别与相邻的两个触点6接触3.电刷5a和电刷5b只有一个与一个触点6接触，另一个落在两个相邻的触点6之间的间隙中。数据处理电路可以根据在上述三中不同的状态下，电刷4与电刷5之间的不同阻抗值，判断出字轮1显示的是整“数字”，或者整“数字”加上0.5，或者整“数字”减去0.5。
本实用新型的触点6的个数与字轮1上标注的“数字”数相等，每一个触点6在字轮1上所处的角度都与相应的一个“数字”在字轮1上所处的角度相同。
鼓轮式计数器具有若干字轮1，除头轮(即最右边的字轮1)以渐进形式转动外，其余字轮1均以间歇式10∶1的传动比转动。头轮通过传动轮驱动下一位的字轮1，依次类推。每一个字轮1的外圆柱面上一般均匀地标有0～9十个阿拉伯“数字”，每一个“数字”都有一个与其对应的触点6，每一个触点6在字轮1上所处的角度与对应的一个“数字”在字轮1上所处的角度相等。
本实用新型要解决的技术问题之二是，现有的电度表、煤气表、水表等计量仪表采用电脉冲方式计数的计数器，没有纠错和校正的功能，一旦在计数过程中产生误计或漏计脉冲的情况，其后续计数结果仍然会将这一错误积累下去。为解决该技术问题，本实用新型采用以下技术方案带有上述计数器的计量仪表，包括表壳、驱动部件和基架，计数器安装在基架上；它的特殊之处是还包括控制电刷4和电刷5的控制机构；计数器的头轮与驱动部件联接。
基架用于安装驱动部件、计数器等其它零部件，基架、驱动部件、计数器等安装在表壳内。驱动部件是仪表的工作部件，它在电度表、煤气表、水表等不同的仪表中的具体结构一般是不相同的。在电度表中，驱动部件包括电磁铁、导电可动部件和由导电可动部件驱动的传动机构，导电可动部件在1994年12月7日国家技术监督局发布的《0.5、1和2级交流有功电度表》国家标准(GB/T15283-94)中称作圆盘，在1991年7月9日机械电子工业部发布的《电度表用计度器》机械行业标准(JB5459-91)中称作转盘。在煤气表和水表中，驱动部件包括叶轮和由叶轮驱动的传动机构。驱动部件驱动计数器的头轮转动，头轮依次驱动其它字轮1转动。控制机构能够根据读表的指令控制电刷4和电刷5分别与滑环2和滑环3接触，或者控制电刷4和电刷5分别与滑环2和触点6接触，读表结束后，控制电刷4和电刷5分别与滑环2和滑环3脱离，或者控制电刷4和电刷5分别与滑环2和触点6脱离。这样可以避免在仪表正常工作时(不需要读取仪表的测量数据时)电刷4和电刷5对字轮1产生摩擦力矩，提高了测量的精度。
本实用新型的上述控制电刷4和电刷5的控制机构具有电刷杆10、电刷杆11、电刷杆固定块13、转轴14、传动装置和执行元件；电刷4和电刷5分别与电刷杆10和电刷杆11的一端成一体，电刷杆10和电刷杆11的另一端固定在电刷杆固定块13上；电刷杆固定块13安装在转轴14上，电刷杆10和电刷杆11分别通过导线与数据处理电路连接。
电刷杆10和电刷杆11一般采用长条形的金属片制造，它们既具有一定的弹性，又具有良好的导电性。电刷杆10和电刷杆11的前端分别与电刷4和电刷5成一体，后端与导线连接，这样电刷4和电刷5分别通过各自的电刷杆和导线与数据处理电路连接。电刷杆10和电刷杆11具有一定的弹性，可以使电刷4和电刷5分别与滑环2和滑环3接触时，电刷4和电刷5分别对滑环2和滑环3产生合适的压力，避免接触不良，或者可以使电刷4和电刷5分别与滑环2和触点6接触时，电刷4和电刷5分别对滑环2和触点6产生合适的压力，避免接触不良。在电刷5分成电刷5a和电刷5b的情况下，电刷杆11也分成电刷杆11a和电刷杆11b，电刷杆11a和电刷杆11b的前端分别与电刷5a和电刷5b成一体，后端固定在电刷杆固定块13上，电刷杆11a和电刷杆11b的后端都通过导线与数据处理电路的同一个输入端连接。电刷杆固定块13一般采用绝缘的塑料制造，电刷杆固定块13主要用于固定电刷杆10和电刷杆11的后端，并使电刷杆10与电刷杆11之间相互绝缘。电刷杆固定块13转动时可以驱动电刷杆10和电刷杆11一起转动，从而使电刷4和电刷5分别与滑环2和滑环3接触或脱离，或者使电刷4和电刷5分别与滑环2和触点6接触或脱离。转轴14的中部镶嵌在电刷杆固定块13中，它的两端安装在基架上，它与传动装置联接，传动装置与执行元件联接。执行元件为动力源，它通过传动装置驱动转轴14转动，转轴14驱动电刷杆固定块13转动。执行元件可以采用电动机、电磁铁等。
本实用新型的上述执行元件采用电动机15，电动机15与由控制电路控制的驱动电路连接；传动装置具有齿轮16、齿轮17、转轴18、蜗杆19、蜗轮20和传动臂21；齿轮16安装在电动机15的轴伸上，齿轮17和蜗杆19都安装在转轴18上；蜗轮20与传动臂21的一端成一体，传动臂21的另一端安装在转轴14上；齿轮16与齿轮17啮合，蜗杆19与蜗轮20啮合。
控制电路输出控制信号，通过驱动电路控制电动机15正转、断电或反转。驱动电路受控制电路控制，它为电动机15提供合乎要求的电源。
本实用新型的上述数据处理电路包括分压电路、A/D转换器和单片机；分压电路由阻抗元件Z1与电刷4和电刷5之间的阻抗Z2串联组成；电刷4和电刷5分别通过电刷杆10和电刷杆11以及导线与A/D转换器的输入端连接，A/D转换器的输出端与单片机的I/O口连接；单片机兼作电动机15的控制电路，驱动电路的输入端与单片机的I/O口连接，驱动电路的输出端与电动机15连接。
假设在电刷4与电刷5之间测得阻抗为Z2，由阻抗Z1与阻抗Z2串联组成分压电路。加在分压电路两端的电压值是固定的，计数器的字轮1的每一个“数字”对应的阻抗Z2的两端得到的分压电压值也是固定的，这些电压值事先存储在单片机中。阻抗Z2上的电压经过A/D转换器转换为数字信号，该数字信号通过单片机的I/O口输入单片机。上述技术方案中，如果单片机内部带有A/D转换器，可以省去外部的A/D转换器。单片机运行程序，主要完成以下步骤一、根据外部输入的读表指令，输出控制信号，控制驱动电路使电动机15正转，电动机15使电刷4和电刷5分别与滑环2和滑环3接触，或者使电刷4和电刷5分别与滑环2和触点6接触；二、发出控制信号，通过驱动电路使电动机15断电；三、对电刷4与电刷5之间测得的电压值(即阻抗Z2两端的分压电压值)进行采集，并对采集到的电压值与事先存储的电压值(计数器的字轮1上的每一个“数字”对应的电压值)进行比较，判断出每一个字轮1当前显示的“数字”，得出仪表的计量数据并储存；四、发出控制信号，通过驱动电路使电动机15反转，电动机15使电刷4和电刷5分别与滑环2和滑环3脱离，或者使电刷4和电刷5分别与滑环2和触点6脱离；五、发出控制信号，通过驱动电路使电动机15断电。单片机测出的仪表的测量数据，可以通过与单片机连接的外部设备输出，也可以通过通讯网络实现远程传输。
本实用新型计数器由于采用测量安装在字轮1上的阻抗元件的阻抗值的方法来测量字轮1上的“数字”数，数据处理电路能够判断出读表时计数器上现象的测量数据，并且将该测量数据储存。与现有的鼓轮式计数器相比，本实用新型计数器能够将计量数据转变为电信号，可以实现对计量数据的远程传输，有利于有关管理部门进行管理。
本实用新型计量仪表由于安装了本实用新型计数器，计量数据只与读表时计数器显示的“数字”有关，而与计数的中间过程无关。与现有的采用电脉冲方式计数的仪表相比，本实用新型仪表的测量数据不受电压不稳定、电源电路故障、外界强电磁场等外部因素的影响，具有较高的可靠性，用于远程传输的计量数据与计数器上显示的计量数据相同。
图1为本实用新型的实施例1的结构示意图。
图2为图1中字轮1、滑环2、滑环3、电刷4、电刷5、电刷杆10、电刷杆11、电刷杆固定块13和转轴14的连接关系图(放大图)。
图3为本实用新型的实施例2的结构示意图。
图4为图3中字轮1、滑环2、触点5、电刷4、电刷5a、电刷5b、电刷杆10、电刷杆11a、电刷杆11b、电刷杆固定块13和转轴14的连接关系图(放大图)。
图5为本实用新型的实施例1和实施例2的电路方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的最佳实施例进行详细描述。
实施例1如图1、图2和图5所示，本实施例是一种电度表，它包括表壳、驱动部件、基架22和计数器。计数器和驱动部件安装在基架22上，基架22连同计数器和驱动部件安装在表壳内。驱动部件包括电磁铁、圆盘、传动机构，传动机构为安装在基架22上的齿轮传动机构8，齿轮传动机构8通过蜗轮和蜗杆与圆盘联接(图中未画出表壳、电磁铁、圆盘、蜗轮和蜗杆)。计数器为鼓轮式计数器，它包括四个字轮1、滑环2、滑环3、电刷4、电刷5和数据处理电路。字轮1采用绝缘的塑料制造。四个字轮1安装在转轴9上，转轴9的两端安装在基架22上。计数器的头轮(最右侧的字轮1)通过其右侧的齿与齿轮传动机构8联接，头轮通过传动轮(图中未画出传动轮)驱动下一位的字轮1，依次类推。每一个字轮1的外圆柱面上都标有0～9十个均匀分布的阿拉伯“数字”。除头轮以渐进形式转动外，其余字轮1均以间歇式10∶1的传动比转动。每一个字轮1的两侧分别固定有滑环2和滑环3，滑环2用铜制造，滑环3用镀膜电阻制造。滑环2和滑环3都为圆环形，滑环2为一个封闭的圆环，滑环3为一个具有较小开口的圆环。滑环3的开口处的两端分别为它的始端23和终端24，始端23通过金属导线与滑环2连接。电刷4可以与滑环2接触，电刷5可以与滑环3接触。电刷4和电刷5具有控制机构，控制机构由电刷杆10、电刷杆11、电刷杆固定块13、转轴14、传动装置和执行元件组成。电刷4、电刷5、电刷杆10和电刷杆11都采用具有一定弹性的铜合金制造，电刷4和电刷5分别位于电刷杆10和电刷杆11的前端，并且分别与电刷杆10和电刷杆11成一体。电刷杆固定块13采用绝缘的塑料制造，电刷杆10和电刷杆11的后端固定在电刷杆固定块13上，电刷杆10和电刷杆11分别通过导线与数据处理电路连接。转轴14的中部镶嵌在电刷杆固定块13中，两端安装在基架22上。执行元件采用电动机15，电动机15安装在基架22上。电动机15与驱动电路的输出端连接，驱动电路由控制电路控制。传动装置由齿轮16、齿轮17、转轴18、蜗杆19、蜗轮20和传动臂21组成。齿轮16安装在电动机15的轴伸上，齿轮17和蜗杆19都安装在转轴18上，转轴18安装在基架22上。蜗轮20与传动臂21的一端成一体，传动臂21的另一端安装在转轴14上。齿轮16与齿轮17啮合，蜗杆19与蜗轮20啮合。数据处理电路包括分压电路、A/D转换器和单片机；分压电路由阻抗元件Z1与电刷4和电刷5之间的阻抗Z2串联组成，阻抗Z2即电刷4和电刷5分别与滑环2和滑环3接触时，在电刷4与电刷5之间的阻抗。这里的阻抗元件Z1和阻抗Z2都为电阻。A/D转换器的输入端通过导线与电刷杆10和电刷杆11连接，A/D转换器的输出端与单片机的I/O口连接；单片机兼作电动机15的控制电路，驱动电路的输入端与单片机的I/O口连接，驱动电路的输出端与电动机15连接。单片机的I/O口与通讯网络连接。A/D转换器可以采用0801到0809，单片机采用MCS51系列单片机。加在分压电路两端的电压为+5V直流电压。
实施例2如图3、图4和图5所示，本实施例也是一种电度表，它包括表壳、驱动部件、基架22和计数器。本实施例除滑环3、电刷5和电刷杆11与实施例1不同以外，其它零部件、电路以及零部件之间的联接关系均与实施例1相同。本实施例中用触点6替代了滑环3，每一个字轮1上都安装有十个相互离散的触点6，十个触点6在字轮1的圆周上均匀分布，它们采用铜制造。每一个触点6在字轮1上所处的角度与相应的一个“数字”所处的角度相同，并且每一个触点6都对应一个阻抗元件7，阻抗元件7的一端与触点6连接，另一端与滑环2连接。十个阻抗元件7都为电阻元件，并且它们的电阻值各不相同。电刷5分成电刷5a和电刷5b，电刷5a和电刷5b与各触点6在同一个平面内。电刷5a与电刷5b之间的距离小于触点6的长度，大于相邻的两个触点6之间的间隙。电刷杆11分成电刷杆11a和电刷杆11b，电刷杆11a和电刷杆11b的前端分别与电刷5a和电刷5b成一体，后端固定在电刷杆固定块13上，电刷杆11a和电刷杆11b的后端都通过导线与A/D转换器的同一个输入端连接。电刷5a、电刷5b、电刷杆11a和电刷杆11b都采用具有一定弹性的铜合金制造。
上述实施例1和实施例2在工作时，电磁铁与圆盘相互作用，产生转动力矩，驱动圆盘转动，圆盘通过其转轴、蜗轮和蜗杆驱动齿轮传动机构8，齿轮传动机构8驱动鼓轮式计数器的头轮转动，头轮依次驱动其它字轮1转动。需要读表时，管理部门通过通讯网络向单片机发出读表指令，单片机测出仪表的计量数据后，将该数据通过通讯网络发送到管理部门。
权利要求1.计数器，包括字轮(1)；其特征是字轮(1)上安装有滑环(2)和滑环(3)，滑环(3)为开口的圆环形电阻，开口处的两端分别为它的始端(23)和终端(24)，始端(23)与滑环(2)连接；滑环(2)具有可以与其接触的电刷(4)，滑环(3)具有可以与其接触的电刷(5)；电刷(4)和电刷(5)都与数据处理电路连接。
2.计数器，包括字轮(1)；其特征是字轮(1)上安装有滑环(2)和若干离散的触点(6)，触点(6)分布在同一个圆周上，每一个触点(6)与滑环(2)之间都连接一个阻抗元件(7)；滑环(2)具有可以与其接触的电刷(4)，触点(6)具有可以与其接触的电刷(5)；电刷(4)和电刷(5)都与数据处理电路连接。
3.根据权利要求2所述的计数器，其特征是触点(6)在字轮的圆周上均匀分布；电刷(5)由分体的电刷(5a)和电刷(5b)组成，电刷(5a)和电刷(5b)与各触点(6)在同一个平面内；电刷(5a)与电刷(5b)之间的距离小于触点(6)的长度，大于相邻的两个触点(6)之间的间隙。
4.根据权利要求3所述的计数器，其特征是触点(6)的个数与字轮(1)上标注的“数字”数相等，每一个触点(6)在字轮(1)上所处的角度都与相应的一个“数字”在字轮(1)上所处的角度相同。
5.带有权利要求1、2、3或4所述的计数器的计量仪表，包括表壳、驱动部件和基架，计数器安装在基架上；其特征是还包括控制电刷(4)和电刷(5)的控制机构；计数器的头轮与驱动部件联接。
6.根据权利要求5所述的计量仪表，其特征是控制机构具有电刷杆(10)、电刷杆(11)、电刷杆固定块(13)、转轴(14)、传动装置和执行元件；电刷(4)和电刷(5)分别与电刷杆(10)和电刷杆(11)的一端成一体，电刷杆(10)和电刷杆(11)的另一端固定在电刷杆固定块(13)上；电刷杆固定块(13)安装在转轴(14)上，电刷杆(10)和电刷杆(11)分别通过导线与数据处理电路连接。
7.根据权利要求6所述的计量仪表，其特征是执行元件采用电动机(15)，电动机(15)与由控制电路控制的驱动电路连接；传动装置具有齿轮(16)、齿轮(17)、转轴(18)、蜗杆(19)、蜗轮(20)和传动臂(21)；齿轮(16)安装在电动机(15)的轴伸上，齿轮(17)和蜗杆(19)都安装在转轴(18)上；蜗轮(20)与传动臂(21)的一端成一体，传动臂(21)的另一端安装在转轴(14)上；齿轮(16)与齿轮(17)啮合，蜗杆(19)与蜗轮(20)啮合。
8.根据权利要求7所述的计量仪表，其特征是数据处理电路包括分压电路、A/D转换器和单片机；分压电路由阻抗元件(Z1)与电刷(4)和电刷(5)之间的阻抗(Z2)串联组成；电刷(4)和电刷(5)分别通过电刷杆(10)和电刷杆(11)以及导线与A/D转换器的输入端连接，A/D转换器的输出端与单片机的I/O口连接；单片机兼作电动机(15)的控制电路，驱动电路的输入端与单片机的I/O口连接，驱动电路的输出端与电动机(15)连接。
专利摘要本实用新型涉及一种鼓轮式计数器以及带有该计数器的计量仪表。为解决现有的鼓轮式计数器不能将计量数据转变为电信号的技术问题,本实用新型计数器包括字轮1。字轮1上安装有滑环2和滑环3,滑环3为开口的圆环形电阻,滑环3的始端与滑环2连接。滑环2和滑环3分别具有电刷4和电刷5,电刷4和电刷5都与数据处理电路连接。为解决现有的电度表、煤气表、水表等计量仪表中采用电脉冲方式计数的计数器容易产生计量错误的技术问题,本实用新型计量仪表包括表壳、驱动部件和基架,上述计数器安装在基架上。还包括控制电刷4和电刷5的控制机构。计数器的头轮与驱动部件联接。本实用新型主要用于计量仪表中,它可靠性强,计量数据可以远程传输。
文档编号G06M1/276GK2494538SQ0123377
公开日2002年6月5日 申请日期2001年8月7日 优先权日2001年8月7日
发明者孙克愍 申请人:孙克愍