專利名稱：機電絕對式循環(huán)編碼計數(shù)器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及計數(shù)器，尤其是一種機電絕對式循環(huán)編碼計數(shù)器。適用于水表、電表、氣表以及凡使用傳統(tǒng)機械式十進制計數(shù)器的場合。
背景技術：
申請?zhí)枮?00510049735.4的發(fā)明專利披露了一種“無線無源水表和氣表”。它具有智能水表、氣表其及抄讀它們的主站，智能水表、氣表是在水表、氣表的機械字輪上刻有絕對式編碼，在水表、氣表的機械字輪兩側安裝紅外發(fā)射接收管，在水表、氣表中安裝有無線電波接收和調(diào)制電路，水表、氣表不接電源，主站是無線電波發(fā)射和接收電路。從公開的內(nèi)容來看，它在機械式數(shù)字輪的同一圓周上進行0、1絕對式循環(huán)編碼，光電傳感器是在同一圓周上按18度等距離均勻設置5對以上，其機械式數(shù)字輪的透光孔是沿圓周方向以長形連通槽孔加單孔開制，鏤空的地方標識為1，沒有鏤空的地方標識為0。上述結構存在的問題是1)由于通常機械式計數(shù)器的數(shù)字輪所能顯示的數(shù)字為0～9十位，故只需4對光電傳感器，即24就可獲得16個二進制編碼狀態(tài)，足以涵蓋0～9十個十進制數(shù)字。又由于機械式計數(shù)器的數(shù)字輪與四六牙驅(qū)動齒輪之間是存在著一定間隙，數(shù)字輪轉動時有一定的前后擺動(一般國標要求字輪的擺動幅度應≤1/4字高)。因此按照該申請的布置和結構，不僅多余的光電傳感器造成器件浪費，還會因傳感器間隔距離太小、字輪擺動、長形連通槽孔透光等原因?qū)е孪噜徆怆妭鞲衅髦g光信號的互相干擾，從而產(chǎn)生誤碼。實際上如在同一圓周上按18度均勻等距離分布傳感器是無法實現(xiàn)對0～9十位數(shù)字的準確編碼讀數(shù)的。2)采用5對以上光電傳感器，不僅計數(shù)器的成本大大增加而且還會影響計數(shù)器的可靠性，如用20對光電傳感器就需要有40個芯片及焊點，而水表計數(shù)器計量位數(shù)一般正數(shù)位為4位，就有160個芯片及焊點，如是煤氣表會更多，一般可達240個芯片及焊接點，如果傳感器本身的故障率為1/1000，則水表計數(shù)器的故障率可達16％，煤氣表計數(shù)器更可達24％。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構合理、制造成本低；分辨率和可靠性高、故障率低；以及無源的機電絕對式循環(huán)編碼計數(shù)器。
本實用新型所采用的技術方案是一種機電絕對式循環(huán)編碼計數(shù)器，具有框架，其內(nèi)通過兩根軸安裝相互嚙合的機械式數(shù)字輪和驅(qū)動齒輪，其特征在于在需信號采樣的每個數(shù)字輪的兩側分別插裝有信號采樣板，每塊采樣板上制作有四對傳感器，每兩對傳感器之間的夾角均是36度的整倍數(shù)，在數(shù)字輪上設有對應于采樣板上之傳感器的感應元件。
所述四對傳感器均制作在同一圓周上。
所述傳感器有三對制作在同一圓周上，另一對傳感器制作在半徑大于或小于該圓周的圓周上。
制作在采樣板上的傳感器為光電傳感器，而設在數(shù)字輪上的感應元件為透光孔。
制作在采樣板上的傳感器為霍爾傳感器，而設在數(shù)字輪上的感應元件為小型柱型磁鐵。
所述透光孔為分立的扇形單孔。
所述采樣板為獨立插裝式的其上直接制有傳感器芯片的印刷電路板，采樣板的一端開有便于其插裝用的開口長形槽孔。
本實用新型的有益效果是1)結構合理，制作有傳感器的采樣板為插裝式有利于大批量生產(chǎn)，如遇故障需要維修或調(diào)換只撥出出現(xiàn)故障的板子即可，而不必將其余采樣計數(shù)器拆掉，非常方便快捷；傳感器直接制作在印制板上，制造精度高，占據(jù)的空間小，所以計數(shù)器的體積得以縮小。2)制造成本低，只需四對光電或霍爾傳感器就能滿足與0～9十個數(shù)字相對應的絕對二進制循環(huán)編碼，不僅省去了多余的元器件，還由于傳感器布置合理，透光孔有效扇形夾角包容了計數(shù)器的結構誤差，不會因字輪擺動而導致誤碼現(xiàn)象。3)分辨率和可靠性高，四對傳感器的位置采取了最大差異化的排列方式，同時機械式數(shù)字輪的透光孔也采用了五個分立扇形單孔形式，保證了各透光孔的相互獨立，各對傳感器工作互不干擾，有效地避免了誤碼的發(fā)生。


圖1是本實用新型一個實施例的主視圖。
圖2是圖1的仰視圖。
圖3是圖1中信號采樣板的主視圖。
圖4是圖3的局部剖視圖。
圖5是圖1中數(shù)字輪的主視圖。
圖6是本實用新型另一個實施例的主視圖。
圖7～圖16是圖1所示實施例10種狀態(tài)的結構示意圖。
圖17～圖26是圖6所示實施例10種狀態(tài)的結構示意圖。
具體實施方式
實施例一，如圖1～5所示，本例具有框架1，其內(nèi)通過兩根軸4安裝相互嚙合的機械式數(shù)字輪2和機械式四八牙驅(qū)動齒輪3，由四八牙驅(qū)動齒輪3驅(qū)動機械式數(shù)字輪2轉動。在需要信號采樣的每個數(shù)字輪2的兩側分別插裝信號采樣板5，采樣板5也即印刷電路板，其上開有與軸4相配的一端為半圓，另一端開口的長槽孔5-1，每塊采樣板上直接制作有4對光電傳感器6(紅外發(fā)射管和接收管)，在本例中，有2對光電傳感器之間的夾角為144度，其余均為72度，總之任何兩對傳感器之間的夾角均是36度的整倍數(shù)，4對傳感器可以全部制作在同一圓周上，也可以有三對制作在同一圓周上，另一對傳感器制作在半徑大于或小于該圓周的圓周上。本例在數(shù)字輪2上開有5個形狀為分立扇形單孔的透光孔2-1，每2個透光孔之間的夾角也是36度的倍數(shù)，透光孔用于對應采樣板上的光電傳感器6。
實施例二，如圖6所示，本例的基本結構與例一相同，不同之處在于傳感器采用霍爾傳感器，具體方法是將制作在采樣板5(印制板)上的紅外發(fā)射管芯片和接收管芯片改為霍爾傳感器7(霍爾元件芯片)，并將機械式數(shù)字輪2上所開的透光孔改為小型柱型磁鐵8(圖6中的霍爾元件芯片7和小型柱磁鐵8重疊在一起)。
圖7～圖16表示了實施例一的工作原理例如數(shù)字輪上所顯示的數(shù)字為“1”，其編碼的狀態(tài)對應于狀態(tài)圖8，此時4對光電傳感器中只有從左邊順時針起第2對光電傳感器可通過數(shù)字輪上的第2個透光孔(也是從左邊順時針數(shù)起)而處于導通狀態(tài)，其余3對光電傳感器則均處于截止狀態(tài)，如令截止狀態(tài)為“0”，導通狀態(tài)為“1”，這時光電傳感器便輸出在此狀態(tài)下唯一的絕對式循環(huán)二進制編碼“0100”，依次類推即可得出其余9個狀態(tài)的編碼。
圖17～圖26表示了實施例二的工作原理本例的工作原理與例一是相同的，不同點僅在于印刷板上的光電傳感器變?yōu)榛魻杺鞲衅?，?shù)字輪上的透光孔變?yōu)樾⌒椭盆F，狀態(tài)圖由于圖幅小霍爾傳感器和磁鐵都只反映出一個小黑點且重疊在一起，但并不影響工作原理的表達。
權利要求1.一種機電絕對式循環(huán)編碼計數(shù)器，具有框架(1)，其內(nèi)通過兩根軸(4)安裝相互嚙合的機械式數(shù)字輪(2)和驅(qū)動齒輪(3)，其特征在于在需信號采樣的每個數(shù)字輪(4)的兩側分別插裝有信號采樣板(5)，每塊采樣板上制作有四對傳感器，每兩對傳感器之間的夾角均是36度的整倍數(shù)，在數(shù)字輪(2)上設有對應于采樣板上之傳感器的感應元件。
2.根據(jù)權利要求1所述的機電絕對式循環(huán)編碼計數(shù)器，其特征在于所述四對傳感器均制作在同一圓周上。
3.根據(jù)權利要求1所述的機電絕對式循環(huán)編碼計數(shù)器，其特征在于所述傳感器有三對制作在同一圓周上，另一對傳感器制作在半徑大于或小于該圓周的圓周上。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的機電絕對式循環(huán)編碼計數(shù)器，其特征在于制作在采樣板(5)上的傳感器為光電傳感器(6)，而設在數(shù)字輪(2)上的感應元件為透光孔(2-1)。
5.根據(jù)權利要求1或2或3所述的機電絕對式循環(huán)編碼計數(shù)器，其特征在于制作在采樣板(5)上的傳感器為霍爾傳感器(7)，而設在數(shù)字輪(2)上的感應元件為小型柱型磁鐵(8)。
6.根據(jù)權利要求4所述的機電絕對式循環(huán)編碼計數(shù)器，其特征在于所述透光孔(2-1)為分立的扇形單孔。
7.根據(jù)權利要求1或2或3所述的機電絕對式循環(huán)編碼計數(shù)器，其特征在于所述采樣板(5)為獨立插裝式的其上直接制有傳感器芯片的印刷電路板，采樣板的一端開有便于其插裝用的開口長形槽孔(5-1)。
專利摘要本實用新型涉及一種機電絕對式循環(huán)編碼計數(shù)器。本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構合理、制造成本低；分辨率和可靠性高、故障率低；以及無源的機電絕對式循環(huán)編碼計數(shù)器。解決該問題的技術方案是一種機電絕對式循環(huán)編碼計數(shù)器，具有框架，其內(nèi)通過兩根軸安裝相互嚙合的機械式數(shù)字輪和驅(qū)動齒輪，其特征在于在需信號采樣的每個數(shù)字輪的兩側分別插裝有信號采樣板，每塊采樣板上制作有四對傳感器，每兩對傳感器之間的夾角均是36度的整倍數(shù)，在數(shù)字輪上設有對應于采樣板上之傳感器的感應元件。本實用新型可用于水表、電表、氣表以及凡使用傳統(tǒng)機械式十進制計數(shù)器的場合。
文檔編號G06M1/00GK2891103SQ200620102599
公開日2007年4月18日 申請日期2006年4月11日 優(yōu)先權日2006年4月11日
發(fā)明者孫海城, 謝志勇 申請人:孫海城