專利名稱：能輸出數(shù)字信號的機(jī)械計(jì)數(shù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種計(jì)數(shù)器，主要用于儀器儀表中作為累積計(jì)量數(shù)據(jù)的顯示及貯存元件。
本實(shí)用新型的背景技術(shù)現(xiàn)有的機(jī)械計(jì)數(shù)器，它只有機(jī)械的數(shù)字信息，對于數(shù)字的讀取，必須在儀表工作的當(dāng)?shù)剡M(jìn)行。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的避免背景技術(shù)中的不足之處，設(shè)計(jì)一種帶電子信號處理單元能輸出數(shù)字信號的機(jī)械結(jié)構(gòu)的計(jì)數(shù)器(以下簡稱“數(shù)字化計(jì)數(shù)器”)，能將計(jì)度器字輪顯示的10進(jìn)位數(shù)字，以計(jì)算機(jī)及通用數(shù)字電路識別的電子信號形式輸出，使電能表、水表、煤氣表及其他采用機(jī)械計(jì)度器為顯示元件的計(jì)量儀器儀表的動態(tài)累積計(jì)量數(shù)據(jù)，可以(有線)遠(yuǎn)程讀取、傳輸，實(shí)現(xiàn)遙控和遙測。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案本數(shù)字化計(jì)數(shù)器是由普通的機(jī)械結(jié)構(gòu)計(jì)數(shù)器、同步信號輪、光電傳感器、單片機(jī)集成電路、輔助的電子元件以及印制電路板所組成，工作流程見圖1所示，圖1中雙點(diǎn)劃線框以內(nèi)是單片機(jī)及信號處理電路，虛線框以內(nèi)是本數(shù)字化計(jì)數(shù)器的工作范圍。其技術(shù)方案一種能輸出數(shù)字信號的機(jī)械計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器傳動鏈中有一可以與數(shù)字輪(1)同步轉(zhuǎn)動的同步信號輪(3)，同步信號輪(3)的環(huán)形平面上有扇形信號孔且隨同步信號輪轉(zhuǎn)動，數(shù)字輪(1)顯示不同數(shù)字的時(shí)候，同步信號輪(3)在不同的位置使得位于同步信號輪端面或圓周部位的光電傳感器G1(6)、G2、G3、G4的光源阻擋或?qū)?，光電傳感器感?yīng)到的信號輸入給單片機(jī)(5)，單片機(jī)(5)將這些信號進(jìn)行譯碼和數(shù)字化處理，就可以輸出與計(jì)數(shù)器數(shù)字輪(1)顯示的數(shù)字對應(yīng)的電子數(shù)字信號，以供后續(xù)的電子線路對計(jì)數(shù)器顯示數(shù)據(jù)的傳輸或處理。同步信號輪(3)轉(zhuǎn)動的角位移與數(shù)字輪(1)轉(zhuǎn)動的角位移同步并相等，兩者的轉(zhuǎn)動方向可以不受限制，即可以用中介傳動輪(2)改變轉(zhuǎn)動方向?qū)崿F(xiàn)同向同步轉(zhuǎn)動，也可以將同步信號輪(3)與數(shù)字輪(1)直接嚙合實(shí)現(xiàn)反向同步轉(zhuǎn)動。一位有效的數(shù)字輪需要一組光電傳感器，一組光電傳感器至少需要四個(gè)光敏接收二極管，光敏接收二極管的導(dǎo)通或截止是受同步信號輪(3)轉(zhuǎn)動的位置所決定的。計(jì)數(shù)器數(shù)字輪(1)、同步信號輪(3)、印制線路板(4)光電傳感器(6)最終安裝在計(jì)數(shù)器的鋁質(zhì)彎架上。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比，計(jì)數(shù)器傳動鏈中與數(shù)字輪同步轉(zhuǎn)動的同步信號輪的設(shè)置，同步信號輪的環(huán)形平面上有扇形信號孔且隨同步信號輪轉(zhuǎn)動，數(shù)字輪顯示不同數(shù)字的時(shí)候，同步信號輪在不同的位置使得位于同步信號輪端面或圓周部位的光電傳感器G1、G2、G3、G4的光源阻擋或?qū)ǎ怆妭鞲衅鞲袘?yīng)到的信號輸入給單片機(jī)，單片機(jī)將這些信號進(jìn)行譯碼和數(shù)字化處理，就可以輸出與計(jì)數(shù)器數(shù)字輪顯示的數(shù)字對應(yīng)的電子數(shù)字信號，以供后續(xù)的電子線路對計(jì)數(shù)器顯示數(shù)據(jù)的傳輸或處理。本實(shí)用新型能使電能表、水表、煤氣表及其他采用機(jī)械計(jì)度器為顯示元件的計(jì)量儀器儀表的動態(tài)累積計(jì)量數(shù)據(jù)，可以(有線)遠(yuǎn)程讀取、傳輸，實(shí)現(xiàn)遙控和遙測。


圖1是本實(shí)用新型的工作流程框圖。
圖2是本實(shí)用新型的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
結(jié)合附圖1和2對本實(shí)用新型作以敘述。
數(shù)字化計(jì)數(shù)器是在普通的機(jī)械結(jié)構(gòu)計(jì)數(shù)器的字輪的傳動系統(tǒng)中，安裝了可以與數(shù)字輪(1)同步轉(zhuǎn)動的同步信號輪(3)，(為方便表達(dá)，附圖2只畫出了機(jī)械計(jì)數(shù)器的一個(gè)數(shù)字輪，實(shí)際使用中的機(jī)械計(jì)數(shù)器一般都有5～8個(gè)數(shù)字輪，一個(gè)數(shù)字輪需要一個(gè)同步信號輪)。同步信號輪(3)是通過傳動輪(2)與數(shù)字輪(1)同步轉(zhuǎn)動的。同步信號輪(3)的環(huán)形平面上制有兩個(gè)扇形信號孔，這兩個(gè)扇形信號孔的軌跡圓是等半徑的同心圓；印制線路板(4)上安裝了若干傳感器工作組，一個(gè)傳感器工作組由四個(gè)紅外發(fā)光二極管F1(7)、F2、F3、F4和四個(gè)光電傳感器G1(6)、G2、G3、G4，光電傳感器是光敏接收二極管(為方便表達(dá)，附圖2只畫出了一個(gè)傳感器工作組，實(shí)際使用中根據(jù)機(jī)械計(jì)數(shù)器數(shù)字輪的數(shù)目，一個(gè)數(shù)字輪需要一個(gè)傳感器工作組)；由于光電傳感器的特性，計(jì)度器數(shù)字輪(1)顯示的十進(jìn)位機(jī)械數(shù)字特征，經(jīng)同步信號輪(3)和四個(gè)光電傳感器G1(6)、G2、G3、G4感應(yīng)出電信號，由通用的單片機(jī)集成電路(5)完成信號的識別、譯碼和數(shù)字化處理和信號的輸出。
本數(shù)字化計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)上保證同步信號輪(3)和數(shù)字輪(1)的同步轉(zhuǎn)動，同步信號輪(3)上扇形信號孔對傳感器G1、G2、G3和G4的光源起到了接通和隔斷的作用，工作原理是數(shù)字輪(1)的轉(zhuǎn)動通過同步信號輪(3)使得光電傳感器(6)的內(nèi)阻得到改變，從而使單片機(jī)(5)輸入信號得到同步的變化，計(jì)數(shù)器數(shù)字輪(1)的每一個(gè)特定的位置所顯示的數(shù)字都可使單片機(jī)(5)得到一組對應(yīng)的信號，由于光電傳感器(6)只有導(dǎo)通和截止兩種狀態(tài)，所以單片機(jī)得到的信號變化也只有高低(即1和0)兩種狀態(tài)。由于同步信號輪(3)的位置由數(shù)字輪(1)的位置所決定，因此單片機(jī)(5)得到的信號數(shù)碼就是數(shù)字輪(1)顯示的代碼，單片機(jī)(5)將各個(gè)傳感器工作組感應(yīng)的這個(gè)代碼信號譯回成對應(yīng)的數(shù)字并按十進(jìn)位數(shù)字的高低位對應(yīng)排列，就可以向后續(xù)電路輸出計(jì)數(shù)器數(shù)字輪顯示數(shù)值對應(yīng)的電子數(shù)字信號。
本數(shù)字化計(jì)數(shù)器采用的是外部供電工作的方式，電子部分平時(shí)不工作，在需要讀取計(jì)數(shù)器顯示數(shù)據(jù)時(shí)，由外部的電子讀表設(shè)備向計(jì)數(shù)器電子元件供電同時(shí)發(fā)出啟動信號，單片機(jī)開始處理傳感器感應(yīng)的代碼信號并向外部的電子讀表設(shè)備輸出數(shù)據(jù)信號；數(shù)據(jù)交換成功后，外部的電子讀表設(shè)備停止供電恢復(fù)初始狀態(tài)。
權(quán)利要求1．一種能輸出數(shù)字信號的機(jī)械計(jì)數(shù)器其特征是計(jì)數(shù)器傳動鏈中有一可以與數(shù)字輪(1)同步轉(zhuǎn)動的同步信號輪(3)。
2．一種能輸出數(shù)字信號的機(jī)械計(jì)數(shù)器，其特征是計(jì)數(shù)器傳動鏈中有一可以與數(shù)字輪(1)同步轉(zhuǎn)動的同步信號輪(3)，同步同步信號輪(3)的環(huán)形平面上有扇形信號孔且隨同步信號輪轉(zhuǎn)動，數(shù)字輪(1)顯示不同數(shù)字的時(shí)候，同步信號輪(3)在不同的位置使得位于同步信號輪端面或圓周部位的光電傳感器G1(6)、G2、G3、G4的光源阻擋或?qū)ǎ怆妭鞲衅鞲袘?yīng)到的信號輸入給單片機(jī)(5)，單片機(jī)(5)將這些信號進(jìn)行譯碼和數(shù)字化處理，就可以輸出與計(jì)數(shù)器數(shù)字輪(1)顯示的數(shù)字對應(yīng)的電子數(shù)字信號，以供后續(xù)的電子線路對計(jì)數(shù)器顯示數(shù)據(jù)的傳輸或處理。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的能輸出數(shù)字信號的機(jī)械計(jì)數(shù)器，其特征是同步信號輪(3)轉(zhuǎn)動的角位移與數(shù)字輪(1)轉(zhuǎn)動的角位移同步并相等，兩者的轉(zhuǎn)動方向可以不受限制，即可以用中介傳動輪(2)改變轉(zhuǎn)動方向?qū)崿F(xiàn)同向同步轉(zhuǎn)動，也可以將同步信號輪(3)與數(shù)字輪(1)直接嚙合實(shí)現(xiàn)反向同步轉(zhuǎn)動。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的能輸出數(shù)字信號的機(jī)械計(jì)數(shù)器，其特征是一位有效的數(shù)字輪需要一組光電傳感器，一組光電傳感器至少需要四個(gè)光敏接收二極管，光敏接收二極管的導(dǎo)通或截止是受同步信號輪(3)轉(zhuǎn)動的位置所決定的。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的能輸出數(shù)字信號的機(jī)械計(jì)數(shù)器，其特征是計(jì)數(shù)器數(shù)字輪(1)、同步信號輪(3)、印制線路板(4)光電傳感器(6)最終安裝在計(jì)數(shù)器的鋁質(zhì)彎架上。
專利摘要本實(shí)用新型的計(jì)數(shù)器傳動鏈中有一可以與數(shù)字輪同步轉(zhuǎn)動的同步信號輪,同步信號輪的環(huán)形平面上有扇形信號孔且隨同步信號輪轉(zhuǎn)動,數(shù)字輪顯示不同數(shù)字的時(shí)候,同步信號輪在不同的位置使得位于同步信號輪端面或圓周部位的光電傳感器G1、G2、G3、G4的光源阻擋或?qū)?光電傳感器感應(yīng)到的信號輸入給單片機(jī)。優(yōu)點(diǎn):能使電能表、水表、煤氣表及其他采用機(jī)械計(jì)度器為顯示元件的計(jì)量儀表的動態(tài)累積計(jì)量數(shù)據(jù),可以遠(yuǎn)程讀取、傳輸,實(shí)現(xiàn)遙控和遙測。
文檔編號G01D1/06GK2457571SQ01200688
公開日2001年10月31日 申請日期2001年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月3日
發(fā)明者盛泉根 申請人:盛泉根