各种表具性能

各种表具性能、原理比较表
光电直读式表具与脉冲测量总线式表具比较表
序号比较项目无源光电直读式表具有源脉冲测量式总线表具
1 采样原理光电位置感应，不读数时
不需供电脉冲累计，不能断电，传感器一般采用干簧管或微动开关
2 供电表具本身无源，读表时由
总线供电。

不需要长期供电表具有源，必须内带电源，一般采用电池供电，电池存在使用寿命，需定期更换电池。

3 精度高，与表具示数完全一
致。

精度差，如抖动误差、累计误差等
4 干扰源存在强光干扰，能有效解
决强光干扰问题存在外磁干扰，且不能有效解决干扰问题
5 抄表频度可随意抄表有限制，要求尽量少抄收，以
节约电源
6 维护与安装安装不需要设置底度需设置底度，且更换电池时还
需要设置底度
光电直读式表具与电阻直读式表具比较表
序号比较项目光电直读式表具电阻直读式表具
1 采样原理光电位置感应电刷接触式，电阻测量法感
应，如同电位器的原理。

2 供电表具本身无源，读表时由
总线供电。

不需要长期供电表具本身无源，读表时由总线供电。

不需要长期供电
3 精度高，与表具示数完全一
致。

随使用时间的延长，将导致电刷接触问题，影响读数。

4 工作频度与表具无传动部件无任与表具计数器传动部件紧密
何接触，只有需抄表时才由总线供电，启动工作。

接触，且接触部件虽计数器的计数转动而不停转动，导致电阻值偏差。

5 干扰源存在强光干扰，能有效解
决强光干扰问题存在灰尘干扰、以及电刷接触老化干扰，以及电阻涂层氧化的干扰问题。

6 耐久性光电管的极限条件下（电
流、温度、电压）均在极
限条件下的工作寿命不
小于3000小时，在直读
表系统中，电压、温度、
以及工作电流均处于理
想条件，且每次抄表的工
作时间小于50mS，可保证
1亿次以上的抄表工作寿
命。

电刷一直处于接触磨损状态，随时间的延长，或计数器转动的次数增加，将导致电刷接触不良，如同我们常用的音响调音开关，使用时间长后，将出现接触不良等问题。

7 表具计量关联与基表传动部件不接触，
不影响表具计量。

与传动部件接触，将增加表具传动阻尼，影响表具计量。

8 实施实施容易，可简单的安装
到湿式水表中实施复杂，不能装配到湿式水表中
光电直读式表具中透射式结构与反射式结构比较表
（目前光电直读式表具从结构来分，有透射式结构与反射式结构两种方式，透射式结构指：计数器字轮侧面按预先设计的编码规则开有透光槽孔，光发射管与光接收管分别安装于字轮的两侧；反射式结构指：计数器字轮的端面上设计有反光条与吸光条，光电传感器组建环绕计数器字轮安装。

序号比较项目透射式结构反射式结构
1 光电信号传输
比光电转换能量传输比高，
对于光发射管只需较小
的驱动电流，就可以得到
光电转换能量传输比低，对于
光发射管需较高的驱动电流，
才可以发出足够的光能，使接
较高的传输能量。

收管输出合适的电流。

2 长期准确度准确度高，与运行时间的
长短关系不大。

准确度低，随使用时间的延长，容易由于反光条的变异，而造成读数失准。

3 抗干扰性能高，能适应各种工作环
境，耐污染能力强。

差，环境适应性能差，尤其是光反射条不能受污染，即使指纹类的污染，均会对读数造成影响。

4 实施难度装配要求较低，能简单的
实现批量生产，且对产品
的一致性也有保障。

装配要求高，主要体现在：抗污染性能差，装配环境要求高。

5 适用性能可装配于多种表具中。

湿式水表的改造很难实现。

光电直读式表具中模拟量测量与开关量测量比较表
（目前光电直读式表具从测量、运算原理来分，有模拟量测量与开关量测量两种方式，模拟量测量指：直接将光敏管接收的光信号的感应量直接量化处理；而开关量处理指：将光
敏管接收的光信号的感应量与预先设定的一个阀值作简单比较，而形成两个状态，即“开”或者“关”。

序号比较项目模拟量测量开关量测量
1 运算原理测量光电感应的实际电
参数，具体量化处理。

测量光电感应的开关量，只有逻辑电平处理。

2 准确度准确度高，可作自校准与
自修正。

准确度低，只有设定的开关分界量，抗扰度差。

3 抗干扰性能高，能适应各种工作环
境，并对自身的工作状态
进行分析处理。

差，环境适应性能差，不能对自身的状态进行自检。

4 开发难度高，陈本较高。

开发难度小，成本较低。

5 数据处理可通过硬件直接处理数
据，完成编码。

通常需采用软件纠偏，存在盲点，或者对个别数据不进行处理。

6 实施单位目前国内熟练使用该技
为大多数厂家使用。

术的厂家不多。

关于光传导纤维在光电直读表中使用的问题
光传导纤维在光电直读表系统中使用只有一个用途：将发射管的发出的光的照射角度收窄，使散射光源变成聚焦光源。

由于个别厂家的光电传感技术的掌握程度不够，同时光发射管的照射角度一般在120度以上，从光管的制作工艺上来看，很难将小型化的光管制作成聚光管，这样迫使这些厂家采用光导纤维作光传输，但同时也带来另外一个大难题，制造工艺太复杂，不能完成批量生产。

从技术角度上来看，在光电直读表系统中，一旦掌握了一套优异的编码技术与驱动工艺，则完全不需要采用光导纤维，在使用中，光发射管的光源相当于一个点光源，通过用于编码的字轮进行调理后，其效果能达到激光的使用效果。

光电直读表的编码结构原理阐述
光电直读表的实施难度与测量准确度最关键的技术要点：在于光电直读表的编码结构。

4对光电管：最大可组成16组编码，（有少数几个厂家使用，该产品一旦生产，将100%依赖软件纠偏，可以断定，100%的要出问题。

5对光电管：最大可组成32组编码，目前的主流产品采用5对光电管编码，且多数厂家采用5管20个编码，还有个别采用5管10个编码，5管10个编码，
由于编码数量太少，每个数字只能对应一个编码，将无法实现采样稳定，
还有几家采用5管20个编码，对临界进位问题的处理还是不能有效解决，
我们采用的是5管30个编码的技术，每个数字有三个编码对应，且编码
结构很理想，能解决读数的问题，专利已授权。

6对光电管：最大可组成64组编码，该编码结构较典型的使用厂家为宁波某厂，属于2004年申请、2006年授权的一套专利编码技术，但该编码技术由于存在
两个相邻码之间存在两个变量的问题，由于两个相邻码之间存在两个变量
将会产生4个码的可能性，能产生读数错误，所以在湿式水表的新模具中，
该厂已放弃此结构，而部分采用我司的编码技术。

7对光电管：最大可组成128组编码，曾经杭州的一个厂家在使用，该结构太复杂，未仔细研究。

在实际使用中，由于编码字轮与传感位置的限制，一般不能达到最大的编码量。

同时最理想的编码为：每个数字最少需要有三个唯一的编码。

目前所存在的产品，编码结构五花八门，从四管到7管编码，各显神通，从技术角度上来看，相邻两个编码最理想的电平变化为只能有一个电平变化量变化，否则，将有四个或四个以上的编码出现，这样需启用软件识别技术，但任何软件识别均建立在硬件取样的基础上，这样将导致编码错误，而造成读数错误。

我司新授权的《计数器编码字轮》专利，解决了编码结构问题，实现了只须5对编码管，达到了每个数字对应三个唯一编码，同时相邻编码只有一位变化。