專利名稱：光電式直接讀取機械計數(shù)器數(shù)字的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械計數(shù)器數(shù)字直接讀取裝置，適用于具有機械計數(shù)器記錄積算數(shù)據(jù)的儀器儀表。
本實用新型的設計目的主要針對水、電、氣表及其它計量表自動抄表系統(tǒng)存在的抄表數(shù)據(jù)與計量表讀數(shù)誤差問題，提供一種能直接讀取機械計數(shù)器數(shù)字的裝置，通過識別計數(shù)器字輪1的物理位置，將字輪1指向的數(shù)字值轉換成對應的電子數(shù)字信號，解決脈沖計量方式抄表系統(tǒng)存在的不足，真正實現(xiàn)讀數(shù)無誤差，所見即所得。
技術方案本實用新型的目的是通過如下技術方案來實現(xiàn)的本實用新型包括計數(shù)器字輪1、4位二進制編碼(8421碼)片2、傳感器板4、數(shù)字信號處理電路板6，其特征在于編碼片2上的4位二進制編碼標志條3對應置于傳感器板4上的4只反射型紅外對管5，字輪1轉動在不同的角度，傳感器板4輸出與字輪1指向數(shù)字相對應的4位二進制編碼信號，數(shù)字信號處理電路板6對4位二進制編碼信號進行譯碼和轉換處理，數(shù)字信號處理電路板6上有單片微處理器，可實現(xiàn)計數(shù)器字輪1讀數(shù)值直接轉換成電子數(shù)字信號并通過RS485或I2C總線通信方式傳輸。
本實用新型在編碼片2上印有4條同心黑白相間的二進制編碼圓弧標志條3，編碼片2固定在字輪1上，編碼片2與字輪1同步轉動，傳感器板4上有4只反射型紅外對管5，4只紅外對管5分別對應編碼片2上的4條標志條3，字輪1在不同的角度，傳感器板4輸出與字輪1讀數(shù)相對應的4位二進制編碼信號，通過數(shù)字信號處理電路板6進行譯碼和轉換處理，并以RS485或I2C總線通信方式傳輸至上一級設備或裝置，在上一級設備或裝置上顯示機械計數(shù)器上的具體讀數(shù)。
本實用新型的一位計數(shù)器字輪1需要一個編碼片2、一塊傳感器板4，一個多位機械計數(shù)器共用一塊數(shù)字信號處理電路板6。
本實用新型解決了脈沖計量方式的水、電、氣表及其它計量表自動抄表系統(tǒng)存在的抄表數(shù)據(jù)與計量表讀數(shù)誤差問題。
附圖(表)說明

圖1是本實用新型的部件結構示意圖。
圖2是本實用新型的二進制編碼片結構示意圖。
圖3是本實用新型的二進制編碼條展開圖。
圖4是本實用新型的傳感器板輸出與字輪對應信號的展開圖。
圖5是本實用新型的數(shù)字信號處理電路板固定在機械計數(shù)器上的結構圖。
圖6是本實用新型的數(shù)字信號處理電路板原理框圖。
表1是本實用新型的特殊編碼表。
本實用新型的工作原理一位二進制數(shù)可以表示二種狀態(tài)，即“0”和“1”，如果用4位二進制數(shù)，則可表示16(24＝16)種狀態(tài)。光電傳感器5為反射型紅外對管，發(fā)光管發(fā)出的紅外光線投射到編碼片2上時，若反射點在黑色標志帶上，由于黑色吸收光，紅外光不能反射到接收管上，則接收管截止，輸出為高電平“1”；當反射點在白色區(qū)域時，則接收管飽和，輸出為低電平“0”。字輪1上有10個數(shù)字的物理位置，因此，在光電傳感器板4上需要4只紅外對管5方可識別字輪1上10個數(shù)字的物理位置，4只紅外對管5并排安裝在傳感器板4上，見圖1所示。當字輪1轉動時，編碼片2與字輪1同步轉動，4只紅外對管5有不同的工作狀態(tài)(飽和或截止)，傳感器板4輸出與字輪1指向數(shù)字相對應的4位二進制信號，見圖4所示。
本實用新型設計了特殊的4位二進制編碼，10個4位二進制編碼對應計數(shù)器字輪“0-9”10個數(shù)字，見表1的特殊編碼表。本編碼很好的解決了計數(shù)器字輪1在兩個數(shù)字交界處出現(xiàn)錯誤識別的問題，從圖4中可以看到，字輪1在兩個數(shù)字交界處的移動，只存在1只紅外對管5與1位二進制編碼條3的接近或離開，因此只會產(chǎn)生這兩個數(shù)字中的其中一個數(shù)的二進制編碼，而不會產(chǎn)生三個或三個以上數(shù)的二進制編碼，所以，采用這種特殊的4位二進制編碼，在字輪1轉動到二個數(shù)字交界處就不會出現(xiàn)誤碼，這也是本實用新型的獨特之處。
本實用新型每位計數(shù)器字輪1需要一個讀數(shù)識別裝置，一個多位機械計數(shù)器共用一塊數(shù)字信號處理電路板6。編碼片2固定在計數(shù)器字輪1上，傳感器板4固定在數(shù)字信號處理電路板6上，數(shù)字信號處理電路板6固定在機械計數(shù)器支架上。見圖5所示。
本實用新型的數(shù)字信號處理板6是一個單片機系統(tǒng)，由單片機、開關量信號輸入電路、片選電路、通信接口電路等組成，見圖6所示，主要將傳感器板4掃描編碼片2產(chǎn)生的4位二進制信號進行譯碼和轉換處理，實現(xiàn)計數(shù)器字輪1讀數(shù)值直接轉換成電子數(shù)字信號并通過RS485或I2C總線通信方式傳輸。
能直接讀取機械計數(shù)器數(shù)字的裝置結構簡單，實現(xiàn)容易，平時可以不供電，只在需要讀數(shù)時，才需供電。
權利要求1.一種光電式直接讀取機械計數(shù)器數(shù)字的裝置，包括計數(shù)器字輪(1)、4位二進制編碼(8421碼)片(2)、傳感器板(4)、數(shù)字信號處理電路板(6)，其特征在于固定在字輪(1)上的編碼片(2)與置于傳感器板(4)上的4只反射型紅外對管(5)相對應，將字輪(1)所指數(shù)字的物理位置變換成二進制編碼信號，數(shù)字信號處理電路板(6)對4位二進制編碼信號進行譯碼和轉換處理，數(shù)字信號處理電路板(6)上有單片微處理器，可實現(xiàn)計數(shù)器字輪(1)讀數(shù)值直接轉換成電子數(shù)字信號并通過RS485或I2C總線通信方式傳輸。
2.根據(jù)權利要求1所述的光電式直接讀取機械計數(shù)器數(shù)字的裝置，其特征是在編碼片(2)上有4條同心黑白相間的二進制編碼圓弧標志條(3)，編碼片(2)固定在字輪(1)上，編碼片(2)與字輪(1)同步轉動，傳感器板(4)上有4只反射型紅外對管(5)，4只紅外對管(5)分別對應編碼片(2)上的4條標志條(3)，字輪(1)在不同的角度，傳感器板(4)輸出與字輪(1)讀數(shù)相對應的4位二進制編碼信號，通過數(shù)字信號處理電路板進行譯碼和轉換處理，并以RS485或I2C總線通信方式傳輸至上一級設備或裝置，在上一級設備或裝置上顯示機械計數(shù)器上的具體讀數(shù)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的光電式直接讀取機械計數(shù)器數(shù)字的裝置，其特征是一位計數(shù)器字輪(1)需要一個編碼片(2)、一個傳感器板(4)，一個多位機械計數(shù)器共用一塊數(shù)字信號處理電路板(6)。
4.根據(jù)權利要求3所述的光電式直接讀取機械計數(shù)器數(shù)字的裝置，其特征是編碼片(2)上的10個4位二進制編碼對應計數(shù)器字輪(1)的“0-9”10個數(shù)字。傳感器板(4)輸出的二進制編碼信號是由字輪(1)指示的數(shù)字所在的物理位置決定。
專利摘要本實用新型涉及機械計數(shù)器數(shù)字直接讀取裝置，適用于具有機械計數(shù)器記錄積算數(shù)據(jù)的儀器儀表。本實用新型包括計數(shù)器字輪、4位二進制編碼片、傳感器板、數(shù)字信號處理電路板，其特征在于固定在字輪上的編碼片與置于傳感器板上的4只反射型紅外對管相對應，將字輪所指數(shù)字的物理位置變換成二進制編碼信號，數(shù)字信號處理電路板對4位二進制編碼信號進行譯碼和轉換處理，數(shù)字信號處理電路板上有單片微處理器，可實現(xiàn)計數(shù)器字輪讀數(shù)值直接轉換成電子數(shù)字信號并通過RS485或I
文檔編號G01D1/04GK2551974SQ0224183
公開日2003年5月21日 申請日期2002年7月4日 優(yōu)先權日2002年7月4日
發(fā)明者羅文杰 申請人:深圳市成星自動化系統(tǒng)有限公司