一种无引出线直读式水表的制作方法

本发明涉及水表，特别涉及一种无引出线直读式水表。

背景技术：

1、直读式水表以其机电转换准确、几乎不耗能等优点受到业内广泛欢迎，随着技术的进步，目前在直读式水表、燃气表技术领域已经逐步打破了原来“光电直读”的光电转换束缚，最近几年国内新出现了一种无磁感应直读，克服了光电直读存在的：角分辨率低、易于损坏、成本较高、易受环境光干扰、抗污能力差的缺点，已经逐步成为机械式仪表机械信号到电信号转换的最受瞩目的方法。

2、但是不论光电直读水表还是无磁感应直读式水表都存在一个严重缺点：需要从水表壳体内部引出一条供电通信复合线（引出导线）。直读式水表的引线，不但会影响水表的原有壳体的机械结构，给生产造成不便和成本提高，而且引线还容易损坏，因此长期以来，直读式水表的引出线一直是困扰行业的一个难题。

3、为此，本申请设计了一种无引出线直读式水表，采用近场无线耦合方式，解决水表内部的直读模块的供电，以及把直读信息传输到外部的两个问题。

技术实现思路

1、本发明为了弥补现有技术中的不足，提供了一种无引出线直读式水表。

2、本发明是通过如下技术方案实现的：

3、一种无引出线直读式水表，包括直读式水表表头，其特征在于：

4、所述直读式水表表头上增加有近场感应绕组，近场感应绕组通过近场感应绕组内部引线沟槽连通到直读电路腔中的直读驱动电路pcb板，在直读驱动电路pcb板中设有近场供电软启动电路用来启动水表直读电路，在水表玻璃罩的外部安装有外部近场主控绕组。

5、进一步的，为了更好的实现本发明，所述直读式水表表头的指针轮显示区中安装有一个凸台作为近场感应绕组腔，近场感应绕组腔中放置近场感应绕组，在直读式水表表头的水表玻璃罩密封圈沟槽的外圈开有半圆弧的近场感应绕组内部引线沟槽，近场感应绕组内部引线沟槽连通近场感应绕组腔和直读电路腔。

6、进一步的，为了更好地实现本发明，所述近场感应绕组采用尼龙外覆防水型漆包线绕制，在近场感应绕组腔和直读电路腔中灌封密封胶。

7、进一步的，为了更好地实现本发明，所述外部近场主控绕组安装在靠近近场感应绕组的位置，外部近场主控绕组和近场感应绕组之间形成电磁耦合。

8、进一步的，为了更好地实现本发明，所述外部近场主控绕组被激励，励磁采用频率为2mhz的高频交流源；所述外部近场主控绕组和近场感应绕组均采用21uh自感电感量，谐振电容采用300p。

9、进一步的，为了更好地实现本发明，所述近场供电软启动电路的目的是为了防止因近场耦合效率太低，导致无法启动水表内部的直读电路，该电路利用较大的储能电容e1，首先把较为微弱的感应电能储存在储能电容上，等储能电容电压足够高后再突然开启ldo向水表直读电路供电，

10、在ldo未开启阶段，由于采用了高输入阻抗的场效应管作为软启加速开关，并且ldo处于低功耗状态，因此近场感应绕组和谐振电容构成的谐振电路q值很高，即使很小的互感耦合，也会在e1上积累起足够的电压。

11、进一步的，为了更好地实现本发明，所述无引出线直读式水表在接收外部数据时，首先需要用近场主控绕组通过高频励磁向水表内部供电，然后再通过ask键控调制向水表发送数据，采用的数字编码方法为脉冲宽度编码。

12、进一步的，为了更好地实现本发明，所述无引出线直读式水表在向外部发送数据时，采用等比脉宽编码方式，具体为：

13、回传数据先从吸收载波开始，等脉宽的吸收和不吸收作为一个bit，吸收和不吸收脉宽=80us:80us，为bit1，吸收和不吸收脉宽=50us:50us为bit0，所述吸收和不吸收是指通过r1吸收更多载波能量，当n2导通时，r1的接入会导致l3吸收更多来自l1的励磁信号能量，在水表向外部发送数据期间，处于水表外部的控制器，需要持续向l1提供励磁信号，外部控制电路需要从l1是否被更多吸收能量，解调出水表向外发送的数据，本水表向外发送数据的编码方式的其优点在于平均值=0，因此没有直流分量，可以采用倍数很高的交流放大器，放大阻抗调制后解调出来的微弱信号。

14、进一步的，为了更好地实现本发明，所述无引出线直读式水表与外部通信的过程为：

15、s1，载波激活，首先主控器通过外部近场主控绕组发送激活载波，持续时间10ms-1500ms，需要根据外部近场主控绕组和水表内部的近场感应绕组的距离和重合度而定；

16、s2，下发指令，载波激活水表后，如果继续发送载波，则水表在电源软启完成后，延迟5ms则回传数据；如果载波间断，并且超过20us，则水表认为主控端希望下发数据给水表，水表取消自动完成直读并且回传数据流程，转而进入接收主控数据流程；

17、s3，水表回传数据，在两种情况下水表会上传数据：第一、主控激活水表后没有载波间断，水表完成电源软启后，延迟5ms，自动上传数据；第二、主控激活水表后发送载波间断，然后发送数据给水表，水表响应主控数据后再应答。

18、本发明的有益效果为：

19、本发明的一种采用近场无线电实现水表壳体内外能量耦合与通信的无引出线直读式水表，通过无线近场感应向水表内部提供能量，同时通过电感耦合实现内外通信，因此可以完全避免从水表壳体内引出导线，其优势是：

20、第一、可以大幅度降低成本；

21、第二、避免引线损坏而导致的水表损坏，可以大幅度提高产品质量；

22、第三、避免水表基表和智能部件的连线耦合，给水表轮校和现场维护带来极大方便；

23、第四、直读式实现水表的机械信号到电信号转换，优点在于：准确无误，特别是最近几年国内发明的无磁感应直读，不但准确而且成本低廉，但是受限制于需要从水表壳体内引线，这给无磁感应直读的广泛使用带来了阻力，而本发明为直读式水表在智能化应用中铺平了道路，对我国水表智能化有非常重要的意义。

技术特征：

1.一种无引出线直读式水表，包括直读式水表表头（1），其特征在于：

2.根据权利要求1所述的无引出线直读式水表，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的无引出线直读式水表，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的无引出线直读式水表，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的无引出线直读式水表，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的无引出线直读式水表，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的无引出线直读式水表，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的无引出线直读式水表，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的无引出线直读式水表，其特征在于：

技术总结本发明涉及水表技术领域，特别涉及一种无引出线直读式水表，包括直读式水表表头，直读式水表表头上增加有近场感应绕组，近场感应绕组通过近场感应绕组内部引线沟槽连通到直读电路腔中的直读驱动电路PCB板，在直读驱动电路PCB板中设有近场供电软启动电路用来启动水表直读电路，在水表玻璃罩的外部安装有外部近场主控绕组。本发明克服了传统直读式水表需要从水表壳体引出导线的问题，避免了在生产中需要大幅度改动水表壳体机械结构的弊端，从根本上杜绝了因为引出导线断线而导致的故障，具有成本低、可靠性高的优点，对水表智能化的发展具有非常重要的推动意义。技术研发人员：王燕受保护的技术使用者：济南新盛电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26