住宅社區(qū)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化已成為住宅建設(shè)的發(fā)展方向，其中作為子系統(tǒng)的三表遠(yuǎn)抄又被提到了較為突出的地位，并率先得到了發(fā)展。在這個(gè)發(fā)展過(guò)程中，由于人們過(guò)于重視微機(jī)系統(tǒng)的先進(jìn)性，忽視了傳感器及其接口電路的可靠性，導(dǎo)致許多系統(tǒng)雖微機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行正常，卻失去了準(zhǔn)確采集數(shù)據(jù)的作用。本文作者認(rèn)真研究了許多三表系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)，包括一些失敗的現(xiàn)場(chǎng)，從中總結(jié)出多種傳感器及其接口電路，在此介紹給大家，希望作為參考。
一． 水、電、氣遠(yuǎn)傳三表的傳感類(lèi)型
將水、電、氣的物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，是一個(gè)關(guān)鍵而復(fù)雜的過(guò)程，實(shí)踐證明，在三表 遠(yuǎn)抄整個(gè)系統(tǒng)中，它不像微機(jī)系統(tǒng)那樣只決定了系統(tǒng)的檔次和水平，而是決定著整個(gè)系統(tǒng)的成敗，有經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)技術(shù)人員對(duì)此深信不疑。因此，有必要專(zhuān)門(mén)對(duì)遠(yuǎn)傳三表進(jìn)行分析研究，以取得更好的應(yīng)用效果。
目前，遠(yuǎn)傳三表基本上是在原有機(jī)械基表上加裝傳感電路形成的。這一思路看起來(lái)似乎是在“湊合”，但實(shí)際上是一種非?？茖W(xué)的設(shè)計(jì)思路。
1.這三種基表在整個(gè)國(guó)際應(yīng)用歷程中已達(dá)到了非常成熟的程度，精密、可靠，無(wú)與倫比?！?nbsp; 2.能夠方便地在不影響基于性能的情況下加裝遠(yuǎn)傳電路。
3.加裝遠(yuǎn)傳電路后即具備了機(jī)械與遠(yuǎn)傳兩套顯示，且顯示具備一致性的條件（這點(diǎn)非常重要）。
下面對(duì)幾種遠(yuǎn)傳電路進(jìn)行闡述：
1． 光電轉(zhuǎn)換型 這種傳感形式一般是在基表的旋轉(zhuǎn)部件上加裝一面反射鏡面，在與反射鏡面相對(duì)應(yīng)的 部位固定安裝一只光電傳感器，當(dāng)旋轉(zhuǎn)部件上鏡面轉(zhuǎn)至傳感器位置時(shí)，傳感器就產(chǎn)生光感應(yīng)，發(fā)出一次脈沖信號(hào)。
這種傳感形式有三個(gè)缺點(diǎn)：⑴傳感器本身要耗電，不利于后備電池的微耗供電。⑵反 射面污染退色后反射失靈。⑶在反射面的邊緣上顫動(dòng)產(chǎn)生誤信號(hào)。⑷至少4條引線。
如果沒(méi)有好的方法同時(shí)全部解決以上四個(gè)問(wèn)題，此類(lèi)方式希望堅(jiān)決不要再用。
2． 霍爾傳感型
在基表旋轉(zhuǎn)部件上加裝感應(yīng)磁鋼，在與感應(yīng)磁鋼相對(duì)應(yīng)的位置上固定安裝一只霍爾元 件。
3． 干簧管傳感型
是目前應(yīng)用最多的一種形式，其最大優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需耗電。但仍存在感應(yīng)點(diǎn)顫動(dòng)誤發(fā)信 號(hào)和外磁人為干擾問(wèn)題，外加一只防磁報(bào)警干簧管也解決不了不發(fā)信號(hào)的問(wèn)題，且常常引發(fā)“是系統(tǒng)不可靠誤報(bào)警呢，還是磁干擾偷水”的糾紛。 這種傳感器雖在目前應(yīng)用最多，但從現(xiàn)場(chǎng)使用情況看，也是出問(wèn)題最多的。
4． 自保持開(kāi)關(guān)型
具有A、B兩個(gè)感應(yīng)頭，若A頭感應(yīng)使開(kāi)關(guān)打開(kāi)了，開(kāi)關(guān)就一直打開(kāi)著。直到B頭轉(zhuǎn) 來(lái)后開(kāi)關(guān)才閉合，再到A頭轉(zhuǎn)來(lái)再打開(kāi)，以此周而復(fù)始。
這種形式成功的克服了顫動(dòng)、磁干擾、耗電、引線多的所有缺點(diǎn)，僅用兩條線就可實(shí)現(xiàn)信號(hào)開(kāi)、信號(hào)關(guān)、斷線、短線四種狀態(tài)的檢測(cè)，是目前最為理想的遠(yuǎn)傳傳感方式。
二、水、電、氣遠(yuǎn)傳三表的接口技術(shù)
目前，抄表系統(tǒng)中采集單元的接口有三種：模擬量采集、開(kāi)關(guān)量采集、脈沖量采集。
1． 模擬量采集電路
這種采集技術(shù)如圖所示，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1） 只用兩條引線即可實(shí)現(xiàn)信號(hào)開(kāi)、信號(hào)關(guān)、斷線、短線四種狀態(tài)的檢測(cè)，滿足了全部功能。
（2） 多只基表只占用一個(gè)采集通道。
（3） 接口的電磁兼容性能有大幅度的提高。
（4） 同時(shí)可以判定電源和后備電池的狀況。
這種電路的缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)處理分析上要稍復(fù)雜一些，并且只適合本身具有防磁功能的遠(yuǎn) 傳水表、氣表。
對(duì)于不具備防磁功能的傳感電路（如圖A、圖B），需增加防磁干簧管產(chǎn)生磁干擾報(bào)警，這樣，數(shù)據(jù)的處理分析還要復(fù)雜些，且圖B的電路無(wú)法區(qū)分短路還是有磁干擾兩種情況。
2． 開(kāi)關(guān)量的采集電路 開(kāi)關(guān)量的采集接口電路主要有如下幾種：
3． 脈沖量采集電路
三、兩種值得借鑒的傳感采集電路
以上列舉了目前多種傳感采集電路的實(shí)例，由于“政出多門(mén)”，現(xiàn)場(chǎng)已裝上的遠(yuǎn)傳三表 與即將裝備的微機(jī)采集系統(tǒng)難以匹配，導(dǎo)致許多現(xiàn)場(chǎng)已裝好的三表又拆了下來(lái)，給整個(gè)工程帶來(lái)許多麻煩。另外，這么多類(lèi)別的電路，不僅迫使系統(tǒng)技術(shù)人員為能匹配朝令夕改，也讓用戶眼花繚亂，無(wú)法考察確定。
本文作者在總結(jié)了許多電路的前提下，提出兩種值得推薦，也是目前用的最多的傳感采集電路，希望能夠有所幫助。
第一種就是我們前面提到的模擬量采集電路，如前所述，這種電路的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，其中的傳感電路也是目前應(yīng)用較為廣泛的電路。
第二種就是前面所述開(kāi)關(guān)量采集電路中的（A），當(dāng)K斷開(kāi)時(shí)，信號(hào)為Vc，當(dāng)K閉合時(shí)，信號(hào)為0，平時(shí)報(bào)警信號(hào)為0，當(dāng)引線被剪斷時(shí)為Vc，電路中的R為100Ω左右的限流電阻，R1、R2為10K-100K的上拉電阻。
一． 水、電、氣遠(yuǎn)傳三表的傳感類(lèi)型
將水、電、氣的物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，是一個(gè)關(guān)鍵而復(fù)雜的過(guò)程，實(shí)踐證明，在三表 遠(yuǎn)抄整個(gè)系統(tǒng)中，它不像微機(jī)系統(tǒng)那樣只決定了系統(tǒng)的檔次和水平，而是決定著整個(gè)系統(tǒng)的成敗，有經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)技術(shù)人員對(duì)此深信不疑。因此，有必要專(zhuān)門(mén)對(duì)遠(yuǎn)傳三表進(jìn)行分析研究，以取得更好的應(yīng)用效果。
目前，遠(yuǎn)傳三表基本上是在原有機(jī)械基表上加裝傳感電路形成的。這一思路看起來(lái)似乎是在“湊合”，但實(shí)際上是一種非?？茖W(xué)的設(shè)計(jì)思路。
1.這三種基表在整個(gè)國(guó)際應(yīng)用歷程中已達(dá)到了非常成熟的程度，精密、可靠，無(wú)與倫比?！?nbsp; 2.能夠方便地在不影響基于性能的情況下加裝遠(yuǎn)傳電路。
3.加裝遠(yuǎn)傳電路后即具備了機(jī)械與遠(yuǎn)傳兩套顯示，且顯示具備一致性的條件（這點(diǎn)非常重要）。
下面對(duì)幾種遠(yuǎn)傳電路進(jìn)行闡述：
1． 光電轉(zhuǎn)換型 這種傳感形式一般是在基表的旋轉(zhuǎn)部件上加裝一面反射鏡面，在與反射鏡面相對(duì)應(yīng)的 部位固定安裝一只光電傳感器，當(dāng)旋轉(zhuǎn)部件上鏡面轉(zhuǎn)至傳感器位置時(shí)，傳感器就產(chǎn)生光感應(yīng)，發(fā)出一次脈沖信號(hào)。
這種傳感形式有三個(gè)缺點(diǎn)：⑴傳感器本身要耗電，不利于后備電池的微耗供電。⑵反 射面污染退色后反射失靈。⑶在反射面的邊緣上顫動(dòng)產(chǎn)生誤信號(hào)。⑷至少4條引線。
如果沒(méi)有好的方法同時(shí)全部解決以上四個(gè)問(wèn)題，此類(lèi)方式希望堅(jiān)決不要再用。
2． 霍爾傳感型
在基表旋轉(zhuǎn)部件上加裝感應(yīng)磁鋼，在與感應(yīng)磁鋼相對(duì)應(yīng)的位置上固定安裝一只霍爾元 件。
3． 干簧管傳感型
是目前應(yīng)用最多的一種形式，其最大優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需耗電。但仍存在感應(yīng)點(diǎn)顫動(dòng)誤發(fā)信 號(hào)和外磁人為干擾問(wèn)題，外加一只防磁報(bào)警干簧管也解決不了不發(fā)信號(hào)的問(wèn)題，且常常引發(fā)“是系統(tǒng)不可靠誤報(bào)警呢，還是磁干擾偷水”的糾紛。 這種傳感器雖在目前應(yīng)用最多，但從現(xiàn)場(chǎng)使用情況看，也是出問(wèn)題最多的。
4． 自保持開(kāi)關(guān)型
具有A、B兩個(gè)感應(yīng)頭，若A頭感應(yīng)使開(kāi)關(guān)打開(kāi)了，開(kāi)關(guān)就一直打開(kāi)著。直到B頭轉(zhuǎn) 來(lái)后開(kāi)關(guān)才閉合，再到A頭轉(zhuǎn)來(lái)再打開(kāi)，以此周而復(fù)始。
這種形式成功的克服了顫動(dòng)、磁干擾、耗電、引線多的所有缺點(diǎn)，僅用兩條線就可實(shí)現(xiàn)信號(hào)開(kāi)、信號(hào)關(guān)、斷線、短線四種狀態(tài)的檢測(cè)，是目前最為理想的遠(yuǎn)傳傳感方式。
二、水、電、氣遠(yuǎn)傳三表的接口技術(shù)
目前，抄表系統(tǒng)中采集單元的接口有三種：模擬量采集、開(kāi)關(guān)量采集、脈沖量采集。
1． 模擬量采集電路
這種采集技術(shù)如圖所示，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1） 只用兩條引線即可實(shí)現(xiàn)信號(hào)開(kāi)、信號(hào)關(guān)、斷線、短線四種狀態(tài)的檢測(cè)，滿足了全部功能。
（2） 多只基表只占用一個(gè)采集通道。
（3） 接口的電磁兼容性能有大幅度的提高。
（4） 同時(shí)可以判定電源和后備電池的狀況。
這種電路的缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)處理分析上要稍復(fù)雜一些，并且只適合本身具有防磁功能的遠(yuǎn) 傳水表、氣表。
對(duì)于不具備防磁功能的傳感電路（如圖A、圖B），需增加防磁干簧管產(chǎn)生磁干擾報(bào)警，這樣，數(shù)據(jù)的處理分析還要復(fù)雜些，且圖B的電路無(wú)法區(qū)分短路還是有磁干擾兩種情況。
2． 開(kāi)關(guān)量的采集電路 開(kāi)關(guān)量的采集接口電路主要有如下幾種：
3． 脈沖量采集電路
三、兩種值得借鑒的傳感采集電路
以上列舉了目前多種傳感采集電路的實(shí)例，由于“政出多門(mén)”，現(xiàn)場(chǎng)已裝上的遠(yuǎn)傳三表 與即將裝備的微機(jī)采集系統(tǒng)難以匹配，導(dǎo)致許多現(xiàn)場(chǎng)已裝好的三表又拆了下來(lái)，給整個(gè)工程帶來(lái)許多麻煩。另外，這么多類(lèi)別的電路，不僅迫使系統(tǒng)技術(shù)人員為能匹配朝令夕改，也讓用戶眼花繚亂，無(wú)法考察確定。
本文作者在總結(jié)了許多電路的前提下，提出兩種值得推薦，也是目前用的最多的傳感采集電路，希望能夠有所幫助。
第一種就是我們前面提到的模擬量采集電路，如前所述，這種電路的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，其中的傳感電路也是目前應(yīng)用較為廣泛的電路。
第二種就是前面所述開(kāi)關(guān)量采集電路中的（A），當(dāng)K斷開(kāi)時(shí)，信號(hào)為Vc，當(dāng)K閉合時(shí)，信號(hào)為0，平時(shí)報(bào)警信號(hào)為0，當(dāng)引線被剪斷時(shí)為Vc，電路中的R為100Ω左右的限流電阻，R1、R2為10K-100K的上拉電阻。
