JPH0435996Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ 考案の目的 イ−１ 産業上の利用分野 この考案は水道メータやガスメータ等の計数器
の計量値を遠隔地に伝送するデータ伝送器に関す
る。

イ−２ 従来技術 計量器の計量値を遠隔地に伝送するデータ伝送
器で公知のものは２種類に大別される。

その一つは、計量値を電子カウンタで計数記憶
し、記憶している計量値をパルスコードに変換し
て、２本の伝送信号線を通じてベースバンド方式
で送出し、伝送するもので、メータセンサと呼ば
れている。このものは、電子カウンタの記憶内容
が、外部からの電気的ノイズの影響を受けて変わ
ることがあるため、長期に亘る信頼性に問題があ
つた。又、電子カウンタを作動させる電力を内蔵
電池に頼つているため、電池電圧を常時監視する
手間を要するばかりでなく、電池が消耗した時に
は電池又はメータセンサ全体の取替えを要すると
いう問題があつた。しかも、取替えた後に電子カ
ウンタの記憶内容を計量器の計量値の数値と合わ
せる手間もかかるという問題点があつた。

さらに又、電池と電池電圧監視回路を必要とす
るためにコスト高になるという問題点もあつた。

もう一つは、エンコーダ方式と呼ばれているも
ので、計量器の計量値を示す数字車に連動する切
替接点を備えたエンコーダを備え、各桁の数字車
の位置に対応した電気抵抗値に変換して遠隔地に
伝送するようになつているが、10進４桁の数字車
の計量値を伝送するのに３本の伝送用信号を必要
とし、桁数が増加すると信号の数も増加するとい
う問題点があつた。又電気抵抗値として伝送する
ため、読み取り側でアナログ値の比較機能を要
し、構造が複雑になるという問題点もあつた。

この考案は、このような問題点を解消できる新
規なデータ伝送器を提案するのが目的である。

ロ 考案の構成 ロ−１ 問題点を解決するための手段 この考案のデータ伝送器は、計量器の計量値を
表示する数字車に連動する切替接点を備えたエン
コーダと、このエンコーダの接点位置を読みとつ
てパルスコードに変換して出力する出力部と、こ
のパルスコード出力により制御されて開閉し、２
本の伝送用信号線の相互間を短絡又は開放するス
イツチ部と、信号間に接続したダイオードとコン
デンサの直列回路と、リセツト回路とを有し、前
記出力部はその作動電力を受ける給電端子が前記
コンデンサの端子に接続されており、かつ、前記
リセツト回路は前記コンデンサの端子からの電圧
をリセツト信号として出力部のリセツト端子に印
加するとともにコンデンサの端子電圧が一定以上
になるとリセツト信号を解除する機能を備えてお
り、しかも前記出力部はリセツト信号が解除され
ると作動を開始してリセツト端子の入力をリセツ
ト解除状態に保持する機能を備えていることを特
徴とする。

ロ−２ 作用 ２本の伝送用信号線に外部の読取り装置から直
流の起動電圧をかけると、ダイオードを通してコ
ンデンサに充電電流が流れ、回路の時定数に応じ
た速さでコンデンサの端子電圧が次第に上昇す
る。この端子電圧は出力部に印加されるととも
に、リセツト信号として出力部のリセツト端子に
印加されている。従つて、コンデンサの端子電圧
が上昇して出力部の作動可能な電圧に達してもリ
セツト端子にリセツト信号がかかつている間は、
出力部は作動を開始せずリセツト状態にある。

コンデンサの端子電圧がさらに上昇して一定以
上になると、リセツト回路がリセツト信号を解除
する。このとき、給電端子に印加されている電圧
は出力部が正常に作動するに十分な電圧に上昇し
ているため、リセツト信号が解除されると同時に
作動を開始し、先ずリセツト端子の入力をリセツ
ト解除状態に保持する。そして作動を継続して数
字車のエンコーダの接点位置を読みとつてパルス
コードに変換して出力する。このパルスコード出
力はスイツチ部を制御し、２本の信号線相互間を
パルスコードに応じて短絡したり開放したりす
る。このようにして２本の信号線にベースバンド
方式のパルスコード出力が送出される。

ダイオードはスイツチ部が閉じて信号線間が短
絡されたときにコンデンサから信号線に電流が逆
流するのを防止し、短絡機関は、コンデンサに充
電されている電力で出力部が作動する。

ロ−３ 実施例 第１図において、１はデータ伝送器で、遠隔地
の読取装置２と２本の伝送用信号線ｌ１，ｌ２で
接続されている。

図示されてない計量器の計量値を表示する数字
車の一例を第２図で示す。図の実施例は４桁の表
示の場合で、３，４，５，６は夫々10，10，10，
10の桁の数字車であり、8463の計量値を示してい
る。７と８は数字車に配置されたプリント配線基
板で、数字車の位置０〜９に対応する10個の固定
接点が基板の両面に、数字車と対向して配置さ
れ、数字車と共に回動するブラシが０〜９の固定
接点を選択することで、数字車に連動する切替接
点を備えたエンコーダを構成している。第３図は
基板７と、これに対向する数字車４と連動するブ
ラシ９からなる切替接点１２を示すが、基板７の
裏面側には第２図の数字車３に対応する切替接点
１３が設けられている。なお、第２図の基板８の
左側面には数字車５に対応する切替接点１１が、
右側面には数字車６に対応する切替接点１０が設
けられている。このように10³，10²，10¹，10⁰の
桁の数字車３，４，５，６に夫々連動する切替接
点１３，１２，１１，１０を備えたエンコーダが
第４図で記号１４で示されている。

エンコーダ１４の各切替接点１０〜１３の各10
個の固定接点０〜９は、対応する数値の固定接点
同志が４桁とも一つに接続され後述する第１図の
出力部１５の出力ポートOUT０〜OUT９に接続
されている。又、10³，10²，10¹，10⁰の桁の切替
接点１３，１２，１１，１０の各ブラシは、出力
部１５の入力ポートIN３，IN２，IN１，IN０
にそれぞれ接続されている。

再び、第１図において、１６，１７は前記信号
線ｌ１，ｌ２を接続する端子で、一方の端子１７
は接地してある。１８はダイオード、１９はコン
デンサで、抵抗Ｒ２と共に図示のように直列接続
され、一端が端子１６に他端が端子１７に接続さ
れている。コンデンサ１９の端子は出力部１５の
給電端子V⁺，V^-に接続されている。Ｒは出力部
１５のリセツト端子で、この端子の信号レベルが
「HIGH」のときに出力部の作動がリセツト状態
となるよう定められている。出力部１５の出力端
子OUT１０は、出力部がリセツト状態ではハイ
インピーダンスであり、リセツトが解除されて作
動を開始するとローインピーダンスに保持される
ように、出力部の作動プログラムが定めてある。

出力端子OUT１１は、エンコーダ１４の値、
即ち計量器の計量値を出力部が読み取つてパルス
コードに変換し、シリアル信号として出力する端
子である。２０はスイツチ部で、コレクタを端子
１６にエミツタを端子１７に接続したトランジス
タTr２と、このトランジスタのベースに接続し
た抵抗からなり、このベースに前記出力端子
OUT１１が接続されている。

２１はリセツト回路で、ツエナダイオードZD
１と抵抗Ｒ３，Ｒ４及びトランジスタTr１から
なり、図示のように接続され、トランジスタTr
１と抵抗Ｒ４の接続点Ｃは前記リセツト端子Ｒと
出力端子OUT１０に接続されている。又、抵抗
Ｒ４の他端はダイオード１８とコンデンサ１９き
接続点Ｂに接続されている。又、ツエナダイオー
ドZD１の一端は抵抗Ｒ２とダイオード１８の接
続点Ｄに接続されている。

読取装置２は電圧Ｖの電源と、読取開始スイツ
チSWと抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ１の一端Ａに接続さ
れたずしされていない判別回路とからなる。計量
器の計量値を読み取りたいときに、スイツチSW
をａ側に倒すと抵抗Ｒ１と信号線ｌ１，ｌ２を通
じて、データ伝送器１の端子１６，１７に、電圧
Ｖの電源からのいわゆる起動電圧が印加される。
最初コンデンサ１９の電荷は零であるため、コン
デンサ１９の端子電圧は抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値
やコンデンサ１９の容量等で決まる時定数に応じ
て次第に上昇する。出力部１５が作動可能の電圧
までコンデンサ１９が上昇しても、抵抗Ｒ４を介
してリセツト信号が印加されているため、出力部
１５はリセツト状態である。

さらにコンデンサ１９の端子電圧が上昇し、一
定値を越えると、ツエナダイオードZD１が導通
し、トランジスタTr１が急速に導通状態となり、
そのコレクタが「LOW」レベルとなる。従つて
リセツト信号が解除され、出力部１５は定められ
たプログラムに従つて作動を開始すると先ず第一
に、それまでハイインピーダンスであつた出力端
子OUT１０がローインピーダンスになるため、
リセツト端子Ｒが「LOW」レベルに維持される。
従つてそれ以後Ｄ点の電圧が下るなどしてトラン
ジスタTr１が遮断状態になつたとしても、出力
部は作動中はリセツトが再びかかることが無い。
また、ツエナダイオードZD１は、抵抗Ｒ２とと
もに、Ｄ点の電圧、ひいては出力部１５に供給さ
れる電圧を一定にする定電圧回路としての働きも
していて、読取装置からの起動電圧がある程度変
動しても、出力回路１５に供給する電圧の変動を
少なくする。リセツトが解除されると、出力部１
５は予めプログラムされた作動を開始する。

前述のように、先ず出力端子OUT１０がロー
インピーダンスに固定され、他の出力端子
OUTO１１と出力ポートOUT０〜OUT９も
「LOW」が出力される。出力部１５はこの後で、
エンコーダ１４の読みとりを行なう。

最初、出力ポートのうちOUT０のみを
「HIGH」レベルにして、入力ポートIN０〜IN３
の入力レベルをチエツクする。この操作を順に出
力ポートOUT０からOUT９まで行なうことで、
入力ポートIN０〜IN３がOUT０からOUT９の
うちどの出力ポートに接続されているか読みと
る。

このことで計量器の数字車の表示、つまり４桁
の計量値8463を判読できる。出力部１５はこの４
桁の数字をコード化して出力ポートOUT１１か
ら一定速度のソシアル信号として出力する。

実施例では各数字車の数をBCD（２進化10進）
コードで表示し、10³，10²，10¹，10⁰の各桁の順
にならべ、第５図に示すように、各々の前後にス
タービツト、ストツプビツトを付加して出力して
いる。

出力端子OUT１１から「HIGH」レベルの出
力が出されると、トランジスタTr２は導通して
信号線ｌ１，ｌ２の間を短絡することになり、読
取装置２のＡ点は電圧が低下する。

第５図は、４桁の数字車の表示が8463のとき
の、第１図のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点、出力ポート
OUT０〜OUT９、出力端子OUT１０，OUT１
１の電圧を示すタイミングチヤートである。出力
回路１５の給電端子にかゝる電圧は同図Ｂの実線
に示すように、シリアル信号（パルスコード出
力）を送出している間でもコンデンサ１９に充填
された電荷により一定以上に維持されている。

第５すに示すＡ点の電圧の変化（受信信号）を
図示されてない判別回路でタイミングを合せて、
判読することで、４桁の計算値8643を遠隔地の読
取装置２で読取ることができる。なお、前記スタ
ービツトとストツプビツトがタイミングを合わせ
るのに役立つている。

読みとりが終ると、スイツチSWがｂ側に復旧
し、すべての動作が完了する。

なお、出力部１５はマイクロコンピユータ等公
知の論理回路を用いて容易に構成できる。

ハ 考案の効果 この考案では、伝送される計量値が数字車に連
動する切替接点を備えたエンコーダにより定まる
ため、電気的ノイズで計算が狂つてしまつて回復
しないという欠点が解消される。しかも、電池の
不要な低コストのデータ伝送器を実現できる。

さらに又、電池を内蔵していないため、ガスメ
ータ等のように本質安全防爆構造を要求される用
途に、過電圧防止素子を付加するだけで容易に適
用可能である等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例で、第１図は電気回
路、第２図は計量器の数字車の斜面図、第３図は
エンコーダのプリント配線基板、第４図はエンコ
ーダの電気回路、第５図は第１図の回路の作動を
説明するタイミングチヤートである。 １……データ伝送器、２……読取装置、３，
４，５，６……数字車、１０，１１，１２，１３
……切替接点、１４……エンコーダ、１５……出
力部、１８……ダイオード、１９……コンデン
サ、２０……スイツチ部、２１……リセツト回
路、OUT１０……出力回路が作動を開始すると
リセツト端子の入力をリセツト解除状態に保持す
る出力端子、OUT１１……パルスコード出力端
子、Ｒ……リセツト端子、Ｖ，Ｖ……給電端子、
ｌ１，ｌ２……伝送用信号線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 計量器の計量値を表示する数字車に連動する切
   替接点を備えたエンコーダと、このエンコーダの
   接点位置を読みとつてパルスコードに変換して出
   力する出力部と、このパルスコード出力により制
   御されて開閉し、２本の伝送用信号線の相互間を
   短絡又は開放するスイツチ部と、信号間に接続し
   たダイオードとコンデンサの直列回路と、リセツ
   ト回路とを有し、前記出力部はその作動電力を受
   ける給電端子が前記コンデンサの端子に接続され
   ており、かつ、前記リセツト回路は前記コンデン
   サの端子からの電圧をリセツト信号として出力部
   のリセツト端子に印加するとともにコンデンサの
   端子電圧が一定以上になるとリセツト信号を解除
   する機能を備えており、しかも前記出力部はリセ
   ツト信号が解除されると作動を開始してリセツト
   端子の入力をリセツト解除状態に保持する機能を
   備えていることを特徴とするデータ伝送器。