專利名稱：多位機(jī)械計(jì)數(shù)器防誤讀模數(shù)轉(zhuǎn)換方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠防止誤讀的中介碼編制方法。該方法主要用于多位十進(jìn)位(或其他進(jìn)位制)的機(jī)減字輪顯示值轉(zhuǎn)換為與其等值的二-十進(jìn)制(或其他進(jìn)位制)輸出電子數(shù)字碼過(guò)程之中，其原理也可用于其他角位移或線位移轉(zhuǎn)換為等值的電子數(shù)字碼過(guò)程之中。
本發(fā)明的
背景技術(shù)：
目前實(shí)際使用中的電能表、水表、煤氣表等采用機(jī)械計(jì)數(shù)器作累積計(jì)量值的儀表，常使用脈沖輸出來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，但因脈沖信號(hào)易受干擾而導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)儀表和遠(yuǎn)程讀表器之間的計(jì)量累積值不一致。為避免此種現(xiàn)象發(fā)生，需要一種將機(jī)械計(jì)數(shù)器的顯示值直接進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的方法以可遠(yuǎn)傳或遠(yuǎn)方查詢。
在模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中如果被轉(zhuǎn)換的物理對(duì)象不能被傳感器所直接接受，一般都需要引入中介物理量，即將物理對(duì)象首先轉(zhuǎn)換為能被傳感器所感受的光、電等信號(hào)，然后再用傳感器識(shí)別。而隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，上述的轉(zhuǎn)換中往往采用邏輯狀態(tài)編碼技術(shù)，以減少轉(zhuǎn)換過(guò)程中所引入的轉(zhuǎn)換誤差。
在將機(jī)械線位移、角位移轉(zhuǎn)換為電子數(shù)字編碼時(shí)，一般都不將模擬量直接轉(zhuǎn)換為等值的電子數(shù)字碼輸出，而是采用將模擬量首先轉(zhuǎn)換為—種邏輯狀態(tài)的中介碼，然后將該中介碼用電子數(shù)字電路譯為可被計(jì)算機(jī)或其他數(shù)字電路所接受的二進(jìn)制輸出碼。之所以不直接轉(zhuǎn)換而要采用中介碼，是因?yàn)閭鞲衅鳠o(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別處于二個(gè)狀態(tài)編碼交界處的數(shù)字化狀態(tài)信號(hào)，而往往在交界處發(fā)生錯(cuò)誤讀取狀態(tài)信號(hào)的情況。例如 交界處就可能讀出從“0000”到“1111”的十六個(gè)編碼中的任何一個(gè)。因此，如果在相鄰二種狀態(tài)交界處沒(méi)有防止誤讀的措施，不使用中介碼或采用不能防止誤讀的中介碼的轉(zhuǎn)換技術(shù)均被認(rèn)為是沒(méi)有實(shí)用價(jià)值的。
在將線位移或轉(zhuǎn)角不超過(guò)一周的角位移進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，通常采用格雷碼1)作中介碼，它是以“0”“1”二種狀態(tài)字符組成的一個(gè)字符串，其特點(diǎn)是相鄰二個(gè)碼僅有處于相同位置的—個(gè)字符狀態(tài)相反；而且它是一種無(wú)權(quán)碼，只要保持相鄰二個(gè)碼只有—個(gè)字符差異的特征不變，字符串內(nèi)部的編排沒(méi)有本質(zhì)意義(即將“0101”改為“1100”只要每個(gè)碼都是相同兩個(gè)字符位置互換就沒(méi)有關(guān)系)，它和二-十進(jìn)制數(shù)碼對(duì)應(yīng)也沒(méi)有固定關(guān)系，只要相鄰二個(gè)格雷碼對(duì)應(yīng)相鄰二個(gè)輸出碼，從何處開(kāi)始，往什么方向均無(wú)本質(zhì)區(qū)別，防誤讀的特性仍然保持，僅譯碼器需怍相應(yīng)改動(dòng)。按通常資料中所載的格雷碼排列及其與十進(jìn)位數(shù)碼之間的關(guān)系，僅是為了可以使用商品化的碼盤和譯碼器。在本發(fā)明中所提的格雷碼通常僅指相鄰二個(gè)碼僅有處于同一位置的一個(gè)字符狀態(tài)相反的一組碼，而不一定就是商品化碼盤上的格雷碼。
注1)格雷碼是一種公開(kāi)的編碼技術(shù)，其特征是相鄰兩個(gè)碼之間只有一處發(fā)生“0”和“1”字符的變化。傳感器無(wú)論將該相鄰的二個(gè)不同的字符識(shí)別為哪一個(gè)都能被判為該二個(gè)相鄰碼之一、因此格雷碼在用于轉(zhuǎn)角不超過(guò)360°的角位移模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)，至多只有一個(gè)分度單位的轉(zhuǎn)換誤差。引自U.S.A《Analog-to-Digital/Digital-to-Analog ConversionTechniqves》by David F.HoescheleJr.,。
但是若將相鄰二個(gè)碼只有一個(gè)處于同一位置的字符狀態(tài)相反這一編碼原則用在多位機(jī)械計(jì)數(shù)器數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換上，當(dāng)發(fā)生進(jìn)位時(shí)就可能產(chǎn)生相當(dāng)于接受進(jìn)位的那個(gè)字輪的一個(gè)字誤差，這在使用時(shí)顯然不會(huì)被用戶接受。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)目的解決背景技術(shù)存在的下述問(wèn)題首先是由于電能表、水表、煤氣表等采用機(jī)械計(jì)數(shù)器作累積計(jì)量值的儀表，常使用脈沖輸出來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，但脈沖信號(hào)易受干擾而導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)儀表和遠(yuǎn)程讀表器之間的計(jì)量值累積值不一致；其次是采用上述脈沖信號(hào)或采用不能防止誤讀的直接模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)的產(chǎn)品，不能適應(yīng)由上而下的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查詢的工作要求；第三是因易受干擾或在計(jì)數(shù)器處于某些狀態(tài)或在連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)易發(fā)生誤讀，轉(zhuǎn)換精度不能保證。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案本發(fā)明以十進(jìn)位光電模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置為例介紹，但是本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)是中介碼(本發(fā)明的中介碼是指定義碼和阻塞碼)的編制，而與采用何種原理進(jìn)行轉(zhuǎn)換關(guān)系不大；因此，本發(fā)明所提供的技術(shù)適用于基于任何原理的使用傳感器識(shí)別機(jī)械量狀態(tài)信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置。無(wú)論傳感器是使用光電(包括透光、反光和折光等)電磁、磁電、感應(yīng)、電感、電容、電阻和霍爾效應(yīng)等非電量到電量轉(zhuǎn)換過(guò)程中都可用來(lái)使其防止誤讀。具體方法1采用相鄰二碼只有一個(gè)處于同一位置的字符狀態(tài)相反的編碼原則，以防止非進(jìn)位二個(gè)顯示值交界處的誤讀。2利用過(guò)渡狀態(tài)的阻塞碼產(chǎn)生阻塞或同步信號(hào)，以防止進(jìn)位時(shí)發(fā)生誤讀。上述第1項(xiàng)措施在轉(zhuǎn)角360°以內(nèi)是通用技術(shù)，因此采用一組格雷碼僅是本發(fā)明設(shè)計(jì)的一個(gè)基礎(chǔ)，關(guān)鍵是第2項(xiàng)措施，由于阻塞碼的存在使原本只能在360°以內(nèi)轉(zhuǎn)角上使用的格雷方式編碼的中介碼擴(kuò)展到多位計(jì)數(shù)器上使用。其設(shè)計(jì)方案①一種用于多位機(jī)械計(jì)數(shù)器防誤讀模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，以環(huán)狀格雷碼為基礎(chǔ)，將環(huán)狀格雷碼分為定義碼和阻塞碼，定義碼對(duì)應(yīng)字輪的顯示數(shù)值產(chǎn)生與其等值的輸出碼，阻塞碼產(chǎn)生供后續(xù)電子線路識(shí)別的阻塞或同步信號(hào)。定義碼和阻塞碼均是“0”和“1”二個(gè)狀態(tài)字符構(gòu)成的字符串且各碼所用的字符個(gè)數(shù)相同，相鄰二碼之間只有一個(gè)處于同一位置的字符狀態(tài)相反，本發(fā)明將具有如此特征的一組碼稱為一組格雷碼，該組格雷碼呈環(huán)狀，即其首尾二碼電按相鄰二碼要求，也只有一個(gè)處于同一位置的字符狀態(tài)相反。每個(gè)定義碼只與字輪的某個(gè)顯示數(shù)字相對(duì)應(yīng)，而每個(gè)顯示數(shù)字允許有多個(gè)定義碼相對(duì)應(yīng)，阻塞碼必須是和定義碼不同的碼，阻塞碼與阻塞碼之間則可允許相同。只要保持字輪顯示數(shù)字的相鄰關(guān)系，以及定義碼之間的相鄰關(guān)系不破壞，其定義碼與顯示數(shù)字之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可任意確定，在字輪為首和接尾的二個(gè)顯示數(shù)字(對(duì)十進(jìn)位字輪而言，即是顯示數(shù)字“0”和“9”)之間插入所確定的阻塞碼，且保持該組環(huán)狀格雷碼的各碼間相鄰關(guān)系不破壞。②一種用于多位機(jī)械計(jì)數(shù)器防誤讀模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，它由傳感器讀取標(biāo)識(shí)帶的狀態(tài)信號(hào)來(lái)判斷字輪當(dāng)前顯示數(shù)字，通過(guò)譯碼器將其譯為輸出碼或產(chǎn)生阻塞或同步信號(hào)，標(biāo)識(shí)帶上的狀態(tài)信號(hào)是依據(jù)由一組定義碼和阻塞碼來(lái)標(biāo)識(shí)的，定義碼與字輪的顯示數(shù)字相對(duì)應(yīng)，阻塞碼產(chǎn)生供后續(xù)電子線路識(shí)別的阻塞或同步信號(hào)。定義碼和阻塞碼標(biāo)識(shí)在標(biāo)識(shí)帶上，標(biāo)識(shí)帶以機(jī)械結(jié)構(gòu)保證其與計(jì)數(shù)器的字輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，字輪的每一顯示數(shù)字有一個(gè)長(zhǎng)度基本一致的標(biāo)識(shí)區(qū)與之對(duì)應(yīng)，該標(biāo)識(shí)區(qū)的狀態(tài)信號(hào)表示一個(gè)或數(shù)個(gè)與該顯示數(shù)字對(duì)應(yīng)的定義碼。在字輪末尾數(shù)字和起始數(shù)字(對(duì)十進(jìn)制字輪來(lái)說(shuō)是9和0)這二個(gè)顯示數(shù)字相應(yīng)的標(biāo)識(shí)區(qū)之間插入一個(gè)或數(shù)個(gè)阻塞碼與之對(duì)應(yīng)，在發(fā)生進(jìn)位時(shí)由阻塞碼通過(guò)譯碼器產(chǎn)生阻塞或同步信號(hào)，再由后續(xù)電子線路加以防誤讀處理。阻塞碼所對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)帶過(guò)渡區(qū)中，每個(gè)阻塞碼相應(yīng)識(shí)別信號(hào)所占的長(zhǎng)度不小于所選用的傳感器能識(shí)別的最小長(zhǎng)度，對(duì)于雙向使用的機(jī)械計(jì)數(shù)器，所述的過(guò)渡區(qū)位于字輪首尾數(shù)字對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)區(qū)分界線二側(cè)，而單向使用的機(jī)械計(jì)數(shù)器則過(guò)渡區(qū)可僅占用為首的字對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)區(qū)一側(cè)。
本發(fā)明的技術(shù)措施是選取一組格雷碼，其碼的數(shù)量大于相應(yīng)那個(gè)字輪上顯示數(shù)字的個(gè)數(shù)，且首尾二碼也按通常相鄰二碼要求，即只有一個(gè)處于相同位置的字符狀態(tài)相反。將該組格雷碼劃分為二個(gè)部分，那些與顯示數(shù)字對(duì)應(yīng)的碼稱定義碼，而在該字輪末尾和為首的二個(gè)數(shù)字(如9→0它們?cè)谧州喩弦彩窍噜彽?對(duì)應(yīng)的區(qū)域之間設(shè)置一個(gè)過(guò)渡段，在該段內(nèi)安排1～4個(gè)與定義碼不發(fā)生重復(fù)的阻塞碼，以產(chǎn)生阻塞或同步信號(hào)。阻塞碼的數(shù)量由保證該組格雷碼的首尾也能保證相鄰二碼只有一個(gè)處于相同位置的字符狀態(tài)相反這一設(shè)計(jì)要求而定(即該組格雷碼呈“環(huán)”狀)。
當(dāng)字輪處于正常顯示數(shù)的位置時(shí)，傳感器在該顯示數(shù)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)識(shí)區(qū)(見(jiàn)附

圖1)上讀取的是與該顯示數(shù)對(duì)應(yīng)的定義碼，通過(guò)譯碼器即可將其譯為可以被計(jì)算機(jī)或其他數(shù)字電路所接受的二進(jìn)制輸出碼。如果末位字輪處于除首尾二個(gè)顯示數(shù)字之外的任何二個(gè)數(shù)字的交界處，則由于其對(duì)應(yīng)的二個(gè)相鄰中介碼只有一個(gè)處于同一位置的字符狀態(tài)相反，此時(shí)傳感器讀取的必定是與該二顯示數(shù)所對(duì)應(yīng)的定義碼之一，因此通過(guò)譯碼器所得的二進(jìn)制輸出碼至多只有與該末位字輪的一個(gè)字的差異。如果末位字輪處于首尾二個(gè)顯示數(shù)字的交界處，此時(shí)的機(jī)械計(jì)數(shù)器必定處于進(jìn)位或退位狀態(tài)。傳感器所讀取到相應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)必定是阻塞碼；由譯碼器發(fā)生阻塞或同步信號(hào)，指示后面的數(shù)據(jù)寄存器保持原存的數(shù)據(jù)不變或提前進(jìn)位(或退位)到下一個(gè)輸出數(shù)據(jù)。因此在末位字輪處于首尾交界處時(shí)，輸出碼也至多只與機(jī)械計(jì)數(shù)器顯示值相差相當(dāng)于末位字輪的一個(gè)字。
顯然當(dāng)前面一個(gè)或多個(gè)字輪處于二個(gè)顯示值的交界處時(shí)，無(wú)論該交界處是該字輪的首尾交界還是其池二個(gè)相鄰數(shù)的交界，此時(shí)末位字輪必定處于首尾交界處，其傳感器也必定讀到阻塞碼。由于該阻塞碼的作用在交界過(guò)程中數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)容將保持不變或提前進(jìn)位。所以輸出碼也至多只與機(jī)械計(jì)數(shù)器顯示值相差相當(dāng)于末位字輪的一個(gè)字。
綜上所述，利用本發(fā)明編制中介碼所構(gòu)成的機(jī)械計(jì)數(shù)器模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換精度能保證輸出的二進(jìn)制碼和機(jī)械計(jì)數(shù)器顯示值之間的差異至多只相當(dāng)于末位字輪的一個(gè)字。
在機(jī)械計(jì)數(shù)器顯示值處于二值交界處，尤其是發(fā)生在進(jìn)位狀態(tài)有多個(gè)字輪的顯示數(shù)字處于變化過(guò)程中，該中介碼可避免錯(cuò)誤地讀取機(jī)械顯示值，使輸出的電子數(shù)碼值與機(jī)械顯示值至多只在機(jī)械計(jì)數(shù)器最低一位字輪上有一個(gè)字的差異，即使機(jī)械計(jì)數(shù)器最低幾位的字輪處于幾乎連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下也能保證該性能。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比，一是在電能表、水表、煤氣表等采用機(jī)械計(jì)數(shù)器作累積計(jì)量值的儀表中采用本專利提供技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳或遠(yuǎn)方查詢，可以保證現(xiàn)場(chǎng)儀表和遠(yuǎn)程讀表器之間的計(jì)量累積值一致同步；二是采用本發(fā)明的計(jì)量?jī)x表產(chǎn)品，可以適應(yīng)由上而下進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)查詢的工作方式；三是采用本發(fā)明的計(jì)量?jī)x表產(chǎn)品，在機(jī)械計(jì)數(shù)器顯示值處于二值交界處，尤其是發(fā)生在進(jìn)位狀態(tài)有多個(gè)字輪的顯示數(shù)字處于變化過(guò)程中，輸出的電子數(shù)碼值與機(jī)械顯示值至多只在機(jī)械計(jì)數(shù)器最低一位字輪上有一個(gè)字的差異，即使機(jī)械計(jì)數(shù)器最低幾位的字輪處于幾乎連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下也能保證該性能。
附圖及附表說(shuō)明圖1是多位機(jī)械計(jì)數(shù)器防誤讀模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)框圖和工作流程。
圖2是通常的格雷碼卡諾圖。
圖3是以前十個(gè)通常的格雷碼組成十進(jìn)位字輪的中介碼的卡諾圖(圖中“9”“8”二碼為阻塞碼)。
圖4是具有四標(biāo)識(shí)帶四傳感器的(1位數(shù)字輪)轉(zhuǎn)換裝置示意圖。
圖5是相鄰二碼只有一個(gè)處于同一位置的字符狀態(tài)相反的標(biāo)識(shí)帶示意圖。
附表1是使用前幾個(gè)通常的格雷碼構(gòu)成十進(jìn)位、十二進(jìn)位計(jì)數(shù)器中介碼的例子。
附表2是可構(gòu)成十進(jìn)位計(jì)數(shù)器中介碼的“環(huán)”狀格雷碼的例子(在表中各碼均不相同，可以任意指定其中1～2個(gè)碼為阻塞碼)。
結(jié)合附圖及附表對(duì)本發(fā)明作以敘述。
在沒(méi)有其它特定約束的條件下，要找到一組格雷碼并不困難，尤其是十進(jìn)位、十二進(jìn)位和十六進(jìn)位的字輪所需的格雷碼。附圖2即是商品化碼盤上所用的格雷碼的前十六個(gè)碼的卡諾圖。在附圖2中每個(gè)碼均以它對(duì)應(yīng)權(quán)碼表示，即假設(shè)傳感器G1、G2、G3、G4所讀取的狀態(tài)信號(hào)分別有權(quán)8、4、2、1而構(gòu)成的十進(jìn)位數(shù)字；由于格雷碼本質(zhì)上是無(wú)權(quán)的，因此這種寫法僅是為了表述上的方便，并無(wú)其他含義。從圖上可明顯看出相鄰二碼在圖上也是相鄰的而且該十六碼首尾相接。因此只要在卡諾圖上按相鄰關(guān)系任意找出一組首尾相接且所含碼的數(shù)目大于字輪上的顯示數(shù)即可構(gòu)成本發(fā)明所需的格雷碼。附圖3及附表1中列出了以前十個(gè)通常的格雷碼構(gòu)成十進(jìn)位計(jì)數(shù)器字輪的中介碼。在附表2中還列出了其他十進(jìn)位制中介碼的例子。
由于格雷碼是無(wú)權(quán)的，因此本說(shuō)明書所列的傳感器編號(hào)，對(duì)每個(gè)傳感器所賦的權(quán)值均僅為了表述上的方便，并非必需如此編號(hào)和賦權(quán)。而所選的作為中介碼的那組格雷碼本身并無(wú)特定的首尾，因此表中所列與輸出碼的關(guān)系也非唯一，可以任意選擇首尾以及格雷碼的排列方向。此時(shí)并不影響中介碼的功能，僅譯碼器需作相應(yīng)的修改。
阻塞碼一般安排在字輪的首尾交界相應(yīng)的標(biāo)識(shí)區(qū)。對(duì)單向計(jì)數(shù)器，阻塞碼馬通常占用字輪為首的那個(gè)數(shù)字相應(yīng)的標(biāo)識(shí)區(qū)；對(duì)雙向計(jì)數(shù)器，阻塞碼通常安排在字輪首尾相應(yīng)的標(biāo)識(shí)區(qū)交界線的二側(cè)，分別占用字輪為首和接尾的相應(yīng)標(biāo)識(shí)區(qū)。由于其他的技術(shù)原因，例如由于傳感器所能鑒別的標(biāo)識(shí)帶的最小長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，為不使首尾交界處的阻塞時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，除了字輪首尾交界處外，必要時(shí)也可以將多余的阻塞碼安排在字輪其他相鄰數(shù)字的標(biāo)識(shí)區(qū)的交界處；這種安排雖然會(huì)引起不必要的阻塞或同步，但并不影響模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置的實(shí)際使用。在碼盤尺寸允許的情況下，也可將某些只出現(xiàn)一次且不在字輪首尾的阻塞碼轉(zhuǎn)為定義碼，此時(shí)便可不出現(xiàn)不必要的阻塞，而在首尾交界處又不至于有過(guò)長(zhǎng)的阻塞時(shí)間。在附表1中以前十幾個(gè)通常的格雷碼進(jìn)行上述處理的例子。采用上述處理，機(jī)械計(jì)數(shù)器字輪的各顯示數(shù)字所對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)區(qū)大多是相等長(zhǎng)度，無(wú)論該際識(shí)區(qū)內(nèi)是一個(gè)還是幾個(gè)定義碼；但是若該數(shù)字的標(biāo)識(shí)區(qū)也安排了阻塞碼，則阻塞碼要占用其標(biāo)識(shí)區(qū)的長(zhǎng)度，每個(gè)阻塞碼的標(biāo)識(shí)長(zhǎng)度一般與傳感器所能鑒別的最小長(zhǎng)度相等。
如上所述，本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵是選擇一組首尾相接呈“環(huán)”狀的格雷碼，根據(jù)需要將其劃分為定義碼和阻塞碼。使原本只能在轉(zhuǎn)角小于360°角位移或線位移的格雷碼防誤讀的技術(shù)推廣應(yīng)用到多位機(jī)械計(jì)數(shù)器。對(duì)于十進(jìn)位，十二進(jìn)位和六十進(jìn)位的機(jī)械計(jì)數(shù)器，由于其每個(gè)字輪所需的輸出碼不超過(guò)60個(gè)，因此很容易用前面的幾十個(gè)通常的格雷碼或在卡諾圖上任取一組呈“環(huán)”狀的格雷碼作為所需中介碼的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。附表1、附表2和附圖2、附圖3只是列舉了幾個(gè)常用的例子。將一組格雷碼用作一個(gè)轉(zhuǎn)換器的中介碼時(shí)，首先應(yīng)判斷哪個(gè)碼可作阻塞碼，只要該碼在組中只出現(xiàn)一次，它既可以作為定義碼也可以作阻塞碼，但該碼若出現(xiàn)二次或二次以上則只能作為阻塞碼。只要保證字輪首尾的顯示數(shù)字之間有阻塞碼，格雷碼之間的相鄰關(guān)系不被破壞，中介碼與輸出碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系則可任意選擇。
根據(jù)使用該機(jī)械計(jì)數(shù)器的儀器儀表的技術(shù)特點(diǎn)，選擇光電、電磁、磁電、感應(yīng)、電感、電容、電阻或霍爾效應(yīng)傳感器及相應(yīng)的標(biāo)識(shí)帶，這與360°度轉(zhuǎn)角以內(nèi)的格雷碼模數(shù)轉(zhuǎn)換器并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，僅中介碼到電信號(hào)輸出碼的譯碼器有所不同，它除了輸出電信號(hào)輸出碼之外，在讀到阻塞碼時(shí)，還應(yīng)發(fā)出阻塞或同步信號(hào)以供后續(xù)電路作相應(yīng)的處理，保證轉(zhuǎn)換精度。其工作原理及結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)附圖1。附表1使用前幾個(gè)通常的格雷碼構(gòu)成十進(jìn)位、十二進(jìn)位計(jì)數(shù)器中介碼的例子
附表2可構(gòu)成十進(jìn)位計(jì)數(shù)器中介碼的“環(huán)”狀格雷碼的例子
權(quán)利要求
1.一種用于多位機(jī)械計(jì)數(shù)器防誤讀模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，其特征是以環(huán)狀格雷碼為基礎(chǔ)，將環(huán)狀格雷碼分為定義碼和阻塞碼，定義碼對(duì)應(yīng)字輪的顯示數(shù)值產(chǎn)生與該顯示數(shù)值等值的輸出碼，阻塞碼產(chǎn)生供后續(xù)電子線路識(shí)別的阻塞或同步信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多位機(jī)械計(jì)數(shù)器防誤讀模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，其特征是定義碼和阻塞碼均是“0”和“1”二個(gè)狀態(tài)字符構(gòu)成的字符串且各碼所用的字符個(gè)數(shù)相同，相鄰二碼之間只有一個(gè)處于同一位置的字符狀態(tài)相反，將具有如此特征的一組碼稱為一組格雷碼，該組格雷碼呈環(huán)狀，即其首尾兩碼也按相鄰二碼要求，只有一個(gè)處于同一位置的字符狀態(tài)相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多位機(jī)械計(jì)數(shù)器防誤讀模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，其特征是每個(gè)定義碼只與字輪的某個(gè)顯示數(shù)字相對(duì)應(yīng)，而每個(gè)顯示數(shù)字允許有多個(gè)定義碼相對(duì)應(yīng)，阻塞碼必須是和定義碼不同的碼，阻塞碼與阻塞碼之間允許相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于多位計(jì)機(jī)械計(jì)數(shù)器防誤讀模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，其特征是只要保持字輪顯示數(shù)字的相鄰關(guān)系，以及定義碼之間的相鄰關(guān)系不破壞，其定義碼與顯示數(shù)字之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可任意確定，在字輪為首和接尾的二個(gè)顯示數(shù)字(對(duì)十進(jìn)位字輪而言，即是顯示數(shù)字“9”和“0”)之間插入所確定的阻塞碼，且保持該組環(huán)狀格雷碼的各碼間相鄰關(guān)系不破壞。
5.一種用于多位機(jī)械計(jì)數(shù)器防誤讀模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，它由傳感器讀取標(biāo)識(shí)帶的狀態(tài)信號(hào)來(lái)判斷字輪當(dāng)前顯示數(shù)字，通過(guò)譯碼器將其譯為輸出碼或產(chǎn)生阻塞或同步信號(hào)，其特征是標(biāo)識(shí)帶上的狀態(tài)信號(hào)是依據(jù)由一組由定義碼和阻塞碼構(gòu)成的環(huán)狀格雷碼來(lái)標(biāo)識(shí)的，定義碼與字輪的顯示數(shù)字相對(duì)應(yīng)，阻塞碼產(chǎn)生供后續(xù)電子線路識(shí)別的阻塞或同步信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于多位機(jī)械計(jì)數(shù)器防誤讀模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，其特征是定義碼和阻塞碼標(biāo)識(shí)在標(biāo)識(shí)帶上，標(biāo)識(shí)帶以機(jī)械結(jié)構(gòu)保證其與計(jì)數(shù)器的字輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，字輪的每一顯示數(shù)字有一個(gè)長(zhǎng)度基本一致的標(biāo)識(shí)區(qū)與之對(duì)應(yīng)，該標(biāo)識(shí)區(qū)的狀態(tài)信號(hào)表示一個(gè)或數(shù)個(gè)與該顯示數(shù)字對(duì)應(yīng)的定義碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于多位機(jī)械計(jì)數(shù)器防誤讀模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，其特征是在字輪末尾數(shù)字和起始數(shù)字(對(duì)十進(jìn)制字輪來(lái)說(shuō)是“9”和“0”)這二個(gè)顯示數(shù)字相應(yīng)的標(biāo)識(shí)區(qū)之間插入一個(gè)或數(shù)個(gè)阻塞碼與之對(duì)應(yīng)，在發(fā)生進(jìn)位時(shí)由阻塞碼通過(guò)譯碼器產(chǎn)生阻塞或同步信號(hào)，再由后續(xù)電子線路加以防誤讀處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于多位機(jī)械計(jì)數(shù)器防誤讀模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，其特征是阻塞碼所對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)帶過(guò)渡區(qū)中，每個(gè)阻塞碼相應(yīng)識(shí)別信號(hào)所占的長(zhǎng)度不小于所選用的傳感器能識(shí)別的最小長(zhǎng)度。對(duì)于雙向使用的機(jī)械計(jì)數(shù)器，所述的過(guò)渡區(qū)位于字輪首尾數(shù)字對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)區(qū)分界線二側(cè)，而對(duì)單向使用的機(jī)械計(jì)數(shù)器則過(guò)渡區(qū)可僅占用為首的字對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)區(qū)一側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能夠防止誤讀的中介碼編碼方法及使用該類中介碼的多位機(jī)械計(jì)數(shù)器顯示值轉(zhuǎn)換為等值電信號(hào)輸出碼的轉(zhuǎn)換裝置,主要用于多位機(jī)械計(jì)數(shù)器顯示值轉(zhuǎn)換為電子數(shù)字輸出碼的過(guò)程之中,但也可以用于其他線位移或角位移模擬→數(shù)字信息轉(zhuǎn)換的過(guò)程中。特點(diǎn):利用某些中介碼產(chǎn)生阻塞信號(hào),以使原本只能在轉(zhuǎn)角不超過(guò)360°的角位移或線位移作模數(shù)轉(zhuǎn)換的格雷碼防誤讀技術(shù)推廣應(yīng)用到多位機(jī)械計(jì)數(shù)器的模數(shù)轉(zhuǎn)換。具體地說(shuō):將中介碼分為與輸出碼對(duì)應(yīng)的定義碼和不與輸出碼對(duì)應(yīng)的阻塞碼,以阻塞碼產(chǎn)生阻塞或同步信號(hào)來(lái)防止進(jìn)位時(shí)發(fā)生誤讀,保證轉(zhuǎn)換誤差不超過(guò)末位字輪的一個(gè)字。
文檔編號(hào)G01D13/00GK1318738SQ0110458
公開(kāi)日2001年10月24日 申請(qǐng)日期2001年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月18日
發(fā)明者盛泉根 申請(qǐng)人:華立集團(tuán)股份有限公司