專利名稱：十進(jìn)制數(shù)字輪數(shù)字無盲區(qū)編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字編碼方法。
計(jì)數(shù)表頭的應(yīng)用范圍很廣泛，如燃?xì)庑袠I(yè)的煤氣表，電力行業(yè)的電表，交通運(yùn)輸行業(yè)的里程表，加油站的流量計(jì)等等，都是采用計(jì)數(shù)表頭來顯示數(shù)字，而人們普遍采用的是機(jī)械式計(jì)數(shù)表。
機(jī)械式計(jì)數(shù)表頭的主體結(jié)構(gòu)是一串并行排列的十進(jìn)制數(shù)字輪，被計(jì)數(shù)的物理量驅(qū)動最低位的數(shù)字輪轉(zhuǎn)動，數(shù)字輪上的數(shù)字0、1、2、3、……9隨著放置循環(huán)出現(xiàn)在顯示窗口，當(dāng)9轉(zhuǎn)至0時(shí)，由進(jìn)位機(jī)構(gòu)驅(qū)動上一位數(shù)字輪轉(zhuǎn)動一個(gè)數(shù)字角度，便實(shí)現(xiàn)逢十進(jìn)一的功能。
機(jī)械式計(jì)數(shù)表頭所顯示的數(shù)字信號如何轉(zhuǎn)換為電子部件識別的信號，已愈來愈為人們所重視。為此有不少人在這方面做了有益的嘗試，提出了一些新的方法。
如91225943.4號中國專利是將磁粒安裝在機(jī)械式計(jì)數(shù)表頭最低位數(shù)字輪的邊緣的一點(diǎn)上，磁傳感器則固定在該字齒輪沿圓周的相鄰處，這樣當(dāng)最低位字輪轉(zhuǎn)動一周，輪緣上磁粒與磁傳感器則靠近一次，從而獲得一個(gè)電信號，通過信號累計(jì)，達(dá)到計(jì)數(shù)目的再如91202206.X號中國專利，在計(jì)數(shù)表頭的小數(shù)部件(即小數(shù)字輪)側(cè)設(shè)置電信號產(chǎn)生裝置，采用磁敏二極管、光導(dǎo)管、干簧管等將小數(shù)字輪的機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成電信號。
還有一件美國259.167號專利，是在加油站半自動計(jì)數(shù)裝置中設(shè)計(jì)與計(jì)數(shù)顯示數(shù)字輪對應(yīng)的齒輪，齒輪帶動放置刷接觸雙面印刷電路板的導(dǎo)電板，產(chǎn)生數(shù)字信號的8421編碼，數(shù)字輪上每個(gè)數(shù)字對應(yīng)13°×2，兩個(gè)數(shù)字之間的盲區(qū)為5°×2，詳見附圖1所示。
但這幾件專利都有一定的缺陷前兩件專利的方法雖比較簡單，而且易于實(shí)施，但電信號計(jì)數(shù)難與機(jī)械計(jì)數(shù)嚴(yán)格同步，需要人工設(shè)置初始數(shù)字，由于是依靠電磁傳感器或類似元件輸出的電信號驅(qū)動顯示電路以數(shù)字顯示，至使離不開電計(jì)數(shù)，因此必需采用交流市電供電的不間斷電源，由于油氣場合的防爆要求，使得抄表器和編碼器的造價(jià)增高制造工藝復(fù)雜。再者，人為因素可以很容易使得磁傳感器計(jì)數(shù)信號丟失，至使計(jì)數(shù)顯示數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于實(shí)際使用的數(shù)字。至于259.167號美國專利，則因旋轉(zhuǎn)刷位于盲區(qū)角度內(nèi)時(shí)，就不能獲取數(shù)字輪的實(shí)際信號，加之所用印刷電路板為雙面的，相對單面印刷電路板的造價(jià)高。
本發(fā)明目的，是提供一種易于實(shí)施便于推廣的十進(jìn)制數(shù)字輪數(shù)字無盲區(qū)編碼方法及使用該方法的編碼器。
本發(fā)明方法是將數(shù)字輪對應(yīng)的編碼板按角度(360°)等分為10等分，每個(gè)數(shù)字對應(yīng)36°，這樣任一個(gè)數(shù)字都對應(yīng)著一個(gè)角度，而任一角度都對應(yīng)著一個(gè)數(shù)字，因此，當(dāng)任一個(gè)數(shù)字對應(yīng)的角度轉(zhuǎn)到相鄰數(shù)字對應(yīng)的角度時(shí)，都沒有盲區(qū)現(xiàn)象。在相鄰兩個(gè)三十六度區(qū)域之間是無盲區(qū)過渡。附圖2是本發(fā)明方法示意圖，圖中縱軸是數(shù)字，橫軸是角度，由圖中可見數(shù)字對應(yīng)角度之和復(fù)蓋了表示角度的整個(gè)橫軸。
采用本發(fā)明方法的編碼器見附圖3是由機(jī)械式計(jì)數(shù)表頭1，十進(jìn)制數(shù)字輪2，編碼板3，四叉指金屬簧片4，軸5，以及顯示窗口6組成的。
編碼板3見附圖4，是單面印刷電路板，在單面印刷電路板的四個(gè)同心軌道上形成五個(gè)電氣獨(dú)立的圓弧形導(dǎo)電段，其中一個(gè)為公共導(dǎo)電極，四個(gè)為代表特殊編碼的導(dǎo)電段，同時(shí)側(cè)面的數(shù)字輪上固定四叉指金屬簧片，四叉指簧片的四個(gè)觸點(diǎn)按圖5方式分布園心兩側(cè)，產(chǎn)生的力矩相等，該金屬簧片隨數(shù)字輪的機(jī)械轉(zhuǎn)動與印刷電路板的四個(gè)軌道產(chǎn)生滑到動，決定四個(gè)編碼導(dǎo)電段和公共段的電氣通斷狀態(tài)，由此獲得數(shù)字信號的特殊編碼。
印刷電路板的五個(gè)同心弧形導(dǎo)電段有以下特點(diǎn)
1.在直徑最小的內(nèi)層軌道上導(dǎo)電段為公共導(dǎo)電段;
2.按從內(nèi)到外順序數(shù)，在第二層軌道上放置一個(gè)電氣獨(dú)立的導(dǎo)電段;
3.其余兩層軌道上分布三個(gè)電氣獨(dú)立的弧形導(dǎo)電段，其中任一層放置兩個(gè)導(dǎo)電段，另一層放置一個(gè)導(dǎo)電段。
工作時(shí)，十進(jìn)制數(shù)字輪2繞軸5轉(zhuǎn)動，在數(shù)字輪2上固定四叉指金屬簧片4，單面印刷電路板制成的編碼板3與軸5固定在一起，位于數(shù)字輪2的一側(cè)，印刷電路板3的面與四叉指簧片4滑動接觸。
根據(jù)與導(dǎo)電弧相連的A、B、E、F四個(gè)端點(diǎn)與公共端C的通斷狀態(tài)，獲得數(shù)字信號的編碼;
四叉指簧片的四個(gè)觸點(diǎn)也可位于園心一邊，如圖7所示，其對應(yīng)的編碼板如圖6所示，編碼表示如下
(×電氣不通，△電氣連通)
本發(fā)明方法及采用本發(fā)明方法編碼器的突出優(yōu)點(diǎn)在于1.無論數(shù)字輪順序轉(zhuǎn)動還是反序轉(zhuǎn)動，數(shù)字輪上任一數(shù)字(四個(gè)觸點(diǎn)分布園心兩邊時(shí)數(shù)字5除外)對應(yīng)的角度轉(zhuǎn)到相鄰數(shù)字對應(yīng)的角度時(shí)通過四叉指金屬簧片，只有一個(gè)編碼導(dǎo)電段與公共導(dǎo)電段的通斷狀態(tài)發(fā)生變化，其對應(yīng)的四位編碼只在其中一位上發(fā)生無盲區(qū)變換，從而實(shí)現(xiàn)可靠獲取數(shù)字輪數(shù)字信號的目的。
2.無論通電與否，數(shù)字編碼信號客觀存在，而且與機(jī)械計(jì)數(shù)表頭顯示的數(shù)字完全一致，無需初始校對和中間調(diào)校。


圖1為美國259167號專利示意2為本發(fā)明方法無盲區(qū)示意3為采用本發(fā)明方法的機(jī)械式計(jì)數(shù)表頭圖4為采用本發(fā)明方法觸點(diǎn)分布園心兩邊的編碼器中的編碼板圖5為數(shù)字輪上觸點(diǎn)分布園心兩邊的四叉指金屬簧片圖6為采用本發(fā)明方法觸點(diǎn)分布園心一邊的編碼板圖7為數(shù)字輪上觸點(diǎn)分布園心一邊的四叉指金屬簧片
權(quán)利要求
1.一種十進(jìn)制數(shù)字輪數(shù)字無盲區(qū)編碼方法，其特征在于，是將數(shù)字輪對應(yīng)編碼板的角度三百六十度等分為十等分，使對應(yīng)三十六度的每個(gè)數(shù)字都有特定的編碼。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于相鄰兩個(gè)三十六度區(qū)域之間是無盲區(qū)過渡。
3.一種十進(jìn)制數(shù)字輪數(shù)字無盲區(qū)編碼器，其特征在于，是由機(jī)械式計(jì)數(shù)字表頭，十進(jìn)制數(shù)字輪編碼板，四叉指金屬簧片，軸以及顯示窗口組成的。
4.如權(quán)利要求2所述的編碼器，其特征在于編碼板是由單面印刷電路板制成。
全文摘要
一種涉及數(shù)字編碼方法的十進(jìn)制數(shù)字輪數(shù)字無盲區(qū)編碼方法。其特征在于將數(shù)字輪對應(yīng)編碼板的角度360°等分為10等分，每個(gè)數(shù)字對應(yīng)36°。一種采用本發(fā)明方法的編碼器，是由機(jī)械式計(jì)數(shù)表頭，十進(jìn)制數(shù)字輪編碼板，四叉指金屬簧片、軸、顯示窗口組成，實(shí)現(xiàn)了可靠獲取數(shù)字輪數(shù)字信號的目的。
文檔編號G06M1/27GK1088330SQ9310599
公開日1994年6月22日 申請日期1993年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月21日
發(fā)明者張維琦, 伍先達(dá), 李鋒, 蔡純潔 申請人:中國科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所高技術(shù)開發(fā)公司