專利名稱：內(nèi)存碼數(shù)字測(cè)深儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一用于對(duì)高度或液體深度進(jìn)行高精度測(cè)量的數(shù)字化儀表。
現(xiàn)有的同類儀表系統(tǒng)，多采用光敏器件與光電碼盤或光電碼帶配合作傳感器。光敏器件的傳感方式分為直射式和反射式兩種。識(shí)碼方式一般為直接識(shí)碼和脈沖計(jì)數(shù)。直接識(shí)碼的儀表系統(tǒng)很難將許多代碼在一塊碼盤或一條碼帶上表示出來(lái)，其分辨力與量程是矛盾的，不能同時(shí)兼顧。采用光碼盤的儀表系統(tǒng)，由于必須有一套較復(fù)雜的機(jī)械裝置，必然會(huì)引入一系列誤差，故測(cè)量精度較低。采用光電碼帶的系統(tǒng)，雖然機(jī)械裝置簡(jiǎn)單，使測(cè)量精度提高。當(dāng)代碼較多且采用直接識(shí)碼時(shí)，光敏器件只能用反射式傳感。如采用直射式傳感，要在碼帶上標(biāo)志出許多代碼，試必將碼帶幾乎挖空，以致無(wú)法使用。這類儀表在室外工作時(shí)，受灰塵、溫度、濕度等因素影響很大，可靠性很差。采用脈沖計(jì)數(shù)的儀表系統(tǒng)，可采用直射式光電碼帶，精度高，量程大。但進(jìn)行遠(yuǎn)距離遙測(cè)時(shí)，往往由于抗干擾性能不好，而降低可靠性。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于克服上述儀表系統(tǒng)各自存在的缺點(diǎn)和不足，將其各自的優(yōu)點(diǎn)集于一體。
本發(fā)明由傳感器(一次儀表)和數(shù)字顯示儀(二次儀表)組成。傳感器是一由碼帶，光敏器件及信號(hào)緩沖器組成的能在一條二進(jìn)制代碼碼道上識(shí)讀出M(M＞1)位二進(jìn)制環(huán)形碼的裝置。碼帶用不銹鋼或其他金屬材料制成。要求有足夠的拉抻強(qiáng)度。厚度約0.2毫米，寬度為30毫米，長(zhǎng)度由量程確定，最長(zhǎng)可做到100米以上。碼帶一側(cè)印有最小刻度為1毫米的十進(jìn)制標(biāo)尺，必要時(shí)作為測(cè)量參考值。另一側(cè)為一條由許多方形孔組成的二進(jìn)制環(huán)形碼碼道。方形孔間距與其對(duì)應(yīng)邊相等。尺寸為測(cè)量分辨力與M的乘積。例如測(cè)量分辨力為1毫米，且M＝2時(shí)，方形孔間距為2毫米，與間距對(duì)應(yīng)的一條孔邊也是2毫米。2對(duì)光敏器件與碼道平行排列。(光敏器件數(shù)量為M對(duì))本傳感裝置的優(yōu)點(diǎn)在于以最少的碼道，識(shí)讀出多位二進(jìn)制代碼。增加碼帶的機(jī)械強(qiáng)度，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本降低。當(dāng)碼帶隨所測(cè)高度或液體深度產(chǎn)生位移時(shí)，傳感器輸出相應(yīng)的M位二進(jìn)制環(huán)形碼輸入到二次儀表。數(shù)字顯示儀(二次儀表)由微處理機(jī)芯片，顯示器件及小型不間斷電源組成。當(dāng)測(cè)量值為2V時(shí)，較低的M位代碼由傳感器直接識(shí)讀，而較高的(N－M)位代碼及其它信息，預(yù)先輸入在EPROM中。當(dāng)傳感器將M位代碼輸入二次儀表后，微處理機(jī)按一定的邏輯關(guān)系自動(dòng)進(jìn)位或錯(cuò)位，經(jīng)譯碼后，由顯示器件顯示出測(cè)量值。為防止意外斷電的影響，二次儀表裝有一小型全自動(dòng)不間斷電源。二次儀表與傳感器的所有聯(lián)接線都設(shè)有安全柵保護(hù)電阻，并使傳感器任一短路電流均符合最高防爆等級(jí)的有關(guān)規(guī)范要求。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于只將少量的二進(jìn)制代碼信息標(biāo)志在碼帶上而將大量的代碼信息存在微處理機(jī)芯片中，由微處理機(jī)自動(dòng)完成譯碼，進(jìn)位，借位等功能。優(yōu)點(diǎn)是1、采用光電碼帶，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，附加誤差小。
2、光敏器件采用直射式傳感，可靠性高。
3、傳感器采用直接識(shí)碼方式，遠(yuǎn)距離遙測(cè)時(shí)，抗干擾性能好。且無(wú)需方向辨別電路或裝置。
4、碼帶上只有一條二進(jìn)制碼道，分辨力和量程都能達(dá)到理想狀態(tài)。
5、由于能在一條碼道上，識(shí)讀出M位代碼信息，與采用脈沖計(jì)數(shù)的儀表系統(tǒng)相比，在同等條件下分辨力和精度提高M(jìn)倍。


附圖一為液體深度測(cè)量示意圖；附圖二為傳感器電原理圖；附圖三為數(shù)字顯示儀電原理圖；附圖四為傳感器、光敏器件排列及M＝2時(shí)，識(shí)碼示意圖；附圖五為碼帶示意圖。
以下結(jié)合附圖并由實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明如下附圖說(shuō)明附圖一說(shuō)明1－碼帶2－傳感器附圖四說(shuō)明1－碼帶2、4－光電管3－支架參見附圖一，測(cè)量開始時(shí)，先設(shè)置起始位置，隨著碼帶的移動(dòng)，光電管一邊讀碼，一邊將信息送到微處理機(jī)，微處理機(jī)按一定的邏輯關(guān)系自動(dòng)進(jìn)位或錯(cuò)位，經(jīng)譯碼后，由顯示器件顯示出測(cè)量值。
權(quán)利要求1.一種采用直接識(shí)碼與內(nèi)存碼結(jié)合的方式進(jìn)行測(cè)量的數(shù)字化儀表，由傳感器和顯示儀組成，其特征是傳感器采用只有一條二進(jìn)制碼道的碼帶，且采用數(shù)對(duì)與碼道平行方式排列的光電傳感器件，顯示儀由微處理機(jī)芯片、顯示器件及小型不間斷電源組成；顯示儀與傳感器的所有聯(lián)接線都設(shè)有安全柵保護(hù)電阻。
2.按權(quán)利要求1所述的數(shù)字化儀表，其特征是碼帶上一側(cè)有一條由多個(gè)間距相等的方形孔組成的二進(jìn)制代碼碼道，方形孔間距與其對(duì)應(yīng)邊相等，尺寸為測(cè)量分辨力與識(shí)別代碼位數(shù)的乘積；另一側(cè)為一與二進(jìn)制碼道相對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制刻度尺。
專利摘要本實(shí)用新型是一種對(duì)高度或液體深度進(jìn)行高精度測(cè)量的數(shù)字化儀表。其特點(diǎn)是只將少量的二進(jìn)制代碼信息標(biāo)志在碼帶上而將大量的代碼信息存在微處理機(jī)中，由微處理機(jī)完成譯碼、進(jìn)位、錯(cuò)位等功能。雖然碼帶上只有一條二進(jìn)制碼道，但分辨力和量程都能達(dá)到較理想的狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，附加誤差小。光敏元件采用直射式傳感，可靠性高，傳感器直接識(shí)碼方式，遠(yuǎn)距離遙測(cè)時(shí)，抗干擾性能好，且無(wú)需方向辨別電路。
文檔編號(hào)G01B21/18GK2041028SQ8821397
公開日1989年7月12日 申請(qǐng)日期1988年9月8日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月8日
發(fā)明者周金梁 申請(qǐng)人:周金梁