创新无极限，仪表大发明者。2020-03-30 为大家讲解一项国家发明者许可专利——一种智能水表的光脉冲传感器。该专利由智恒科技股份有限公司申请人，并于2018年11月6取得许可公告。

内容解释本发明牵涉到智能水表领域，尤其牵涉到一种智能水表的光脉冲传感器。发明者背景在智能水表行业内，现有的水表流量收集传感器主要还包括以下几种类型：磁感水表传感器、摄像机直读水表、LC金属感应器传感器以及光感水表传感器。其中，磁感水表传感器必须在水表体内加装磁性指针，对金属的水表体有吸引力起到，这不会减小指针的转动阻力，影响水表的性能；摄像机直读水表的图片数据量过于大，网络传输艰难；成本较高，无法推展；摄像头功率较高，无法反对动态监测，不能替代人工定期加载水表仪表盘数，无法动态监测水表的流量过程；LC金属感应器传感器通用性较好。光感水表传感器的主要原理是在传感器上构建处理器、发光二极管和感光电子元件，通过发光二极管发送到亮光，在水表仪表盘上产生光线后由感光电子元件吸取，切换为电信号；由于指针附近感光电子元件时，对发光二极管的明亮或产生吸取、或产生光线，从而使得感光电子元件上感应器到的光强度产生变化，从而使输入电信号变化；同时，由处理器根据电信号的变化，判断入水表格指针的转动轨迹。

现有技术中主要不存在以下三种光感水表传感器：第一种，申请人日为2016.06.21，申请号为201610449360.9的中国发明专利公开发表了一种单感光型水表传感器。传感器使用两个发光二极管，传感器的功耗较小，有利于智能水表使用电池供电的低功耗的拒绝。第二种，申请人日为2015.11.05，申请号为201510743251的中国发明专利公开发表了一种水表传感器，该水表传感器的功耗也较为大，有利于智能水表使用电池供电的低功耗的拒绝。第三种，申请人日为2017.08.24，申请号为201721065902.9的中国实用新型专利公开发表了一种用作水表的外置式数据传感器。

该数据传感器功耗较小，有利于智能水表使用电池供电的低功耗的拒绝。发明者内容本发明要解决问题的技术问题，在于获取一种智能水表的光脉冲传感器，通过该光脉冲传感器可很大的减少整体运营功耗，进而可很好的符合智能水表使用电池供电的低功耗的拒绝。本发明一种智能水表的光脉冲传感器的结构示意图本发明是这样构建的：一种智能水表的光脉冲传感器，所述光脉冲传感器还包括一传感器壳体、一MCU、一线路板、一发光二极管、两光学环境亮度感应器元件、两导光柱以及一限流电阻单元；所述MCU和线路板皆设在所述传感器壳体内部，所述MCU相同在所述线路板上；所述MCU通过所述限流电阻单元与所述发光二极管的负极相连接，所述发光二极管的负极与所述MCU相连接；两所述光学环境亮度感应器元件皆与所述MCU相连接；所述光学环境亮度感应器元件间距另设于所述线路板的底部，且使两所述光学环境亮度感应器元件坐落于所述智能水表仪表盘指针的转动轨迹给定一处的正上方；每所述漏光柱均固设在一所述光学环境亮度感应器元件的下表面；所述发光二极管弯曲设置在所述线路板的底部，且使所述发光二极管照射所述智能水表仪表盘上的光斑坐落于两所述导光柱的正下方。更进一步地，所述光脉冲传感器还包括一传感器输入引线，所述传感器输入引线的一端与所述线路板相连接，另一端伸延至所述传感器壳体的外部。

所述限流电阻单元最少还包括一第一限流电阻以及一第二限流电阻；所述MCU分别通过所述第一限流电阻以及第二限流电阻与所述发光二极管的负极相连接；所述第一限流电阻与第二限流电阻的阻值有所不同。所述限流电阻单元还包括一第一限流电阻、一第二限流电阻、一第三限流电阻、一第四限流电阻以及一第五限流电阻；所述MCU分别通过所述第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻、第四限流电阻以及第五限流电阻与所述发光二极管的负极相连接；所述第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻、第四限流电阻以及第五限流电阻的阻值皆不完全相同。所述漏光柱为凸面的导光柱。

所述发光二极管为550纳米波长的发光二极管。所述MCU使用PIC16F1559芯片。所述光学环境亮度感应器元件使用ISL29006芯片。

本发明的优点在于：1、使用具备两个独立国家ADC（模数转换）地下通道的低功耗PIC16F1559芯片作为MCU，需要同时对两个光学环境亮度感应器元件输入的电信号展开ADC切换，从而可增加MCU的运行时间，并减少光脉冲传感器的整体运营功耗，进而可很好的符合智能水表使用电池供电的低功耗的拒绝；2、在光学环境亮度感应器元件上加装具备凸面设计的导光柱，可减少有效地感应器面积，使得光学环境亮度感应器元件需要感应器到更大的区域范围，这样仪表盘指针经过该区域的时间就较为宽，从而可确保在减少发光二极管的闪烁频率和对光学环境亮度感应器元件的取样频率的情况下，也需要准确捕捉到仪表盘指针抵达该区域的状态，这也有助减少光脉冲传感器的整体运营功耗，进而可很好的符合智能水表使用电池供电的低功耗的拒绝；3、具备根据环境亮度自动调节发光二极管闪烁亮度的功能，可更进一步减少光脉冲传感器的功耗，进而可很好的符合智能水表使用电池供电的低功耗的拒绝。明确构建过程是：MCU通过多种不同阻值的限流电阻单元来相连发光二极管；在工作时，MCU通过光学环境亮度感应器元件上的电信号，才可判断出有环境亮度的大小，再行自由选择适当的限流电阻来掌控发光二极管闪烁；由于环境亮度不存在一定的波动性，当环境亮度越大时，MCU就掌控小阻值的限流电阻使发光二极管闪烁，以提升闪烁亮度，减小信噪比；当环境亮度就越小时，MCU就掌控大阻值的限流电阻使发光二极管闪烁，以必要减少发光二极管的闪烁亮度，例如在较暗的掌控箱内，可减少发光二极管的运营亮度，以更进一步降低功耗；4、精妙的利用机械水表本身的仪表盘指针和仪表盘的颜色差异，根据有所不同颜色对光的吸取光线程度有所不同的原理来检测仪表盘指针的转动状态，并收集水表的动态流量；比起于磁感应传感器和LC金属感应器传感器，本简单新的光脉冲传感器不必须对智能水表加装特定的指针，因此，适用性强劲，特别是在合适在旧表改建等场合用于；5、使用提示的550纳米波长的发光二极管，且发光二极管使用具备一定斜度的加装设计，使得太阳光在仪表盘上的光斑正处于光学环境亮度感应器元件的正下方，可减小光的通量，提升与环境亮度的信噪比，并进而可提升收集的准确性和可靠性。

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