專利名稱：遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼字輪光電直讀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)傳表計(jì)編碼字輪光電讀碼裝置，特別是一種應(yīng)用于遠(yuǎn)傳計(jì)量水表、 電表、煤氣表等表計(jì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具有自動(dòng)調(diào)整校準(zhǔn)功能的遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼字輪光電 直讀裝置，它與現(xiàn)有"角度一維編碼字輪"不同的是采用"角度加亮度"的二維編碼字輪及其 獨(dú)特的自動(dòng)調(diào)校的光電直讀裝置。
背景技術(shù)：
目前，水表、電表、煤氣表等表計(jì)的傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)隨著電子數(shù)字化技術(shù)的迅速發(fā) 展，其十進(jìn)制機(jī)械轉(zhuǎn)輪式計(jì)數(shù)器正在逐漸被機(jī)電一體化的編碼字輪光電直讀裝置所替代。 據(jù)相關(guān)專利文獻(xiàn)介紹，如公告號(hào)為CN2641731Y的"用于計(jì)量表內(nèi)計(jì)數(shù)器上的字輪"、公 告號(hào)為CN1236281C的"機(jī)械字輪電子數(shù)字化方法及其無(wú)源自動(dòng)抄表系統(tǒng)"、公告號(hào)為 CN2747541Y的"表計(jì)機(jī)械計(jì)數(shù)器字輪彩色條形編碼及數(shù)字電信號(hào)輸出裝置"、公開(kāi)號(hào)為 CN1835002A的"一種機(jī)械字輪計(jì)數(shù)器非接觸讀數(shù)傳感器及設(shè)計(jì)方法"等文獻(xiàn)中，都公開(kāi)了 相應(yīng)的編碼字輪及其直讀裝置。這些編碼字輪的光電直讀裝置可分為脈沖和光電直讀二 類(lèi)。其中脈沖類(lèi)表計(jì)因需要持續(xù)供電，斷電后需重新設(shè)置初始值，故應(yīng)用的較少。而光 電直讀類(lèi)表計(jì)由于平時(shí)不供電，只在抄表瞬間供電，并且是直接讀取字輪數(shù)字，不需設(shè) 置初始值，所以得到推廣應(yīng)用。
國(guó)內(nèi)、外現(xiàn)有的表計(jì)光電直讀裝置按其編碼和光路結(jié)構(gòu)形式主要分為以下類(lèi)型即 軸向透射型、徑向反射型、徑向光纖反射型和徑向透射型。以上類(lèi)型雖然結(jié)構(gòu)各異，但 它們的編碼方式都屬于"角度一維編碼"，即在編碼字輪圓周數(shù)字O起點(diǎn)的不同角度的 字碼位置上，僅加工有對(duì)于光電傳感器具有"亮"和"暗"差別的編碼點(diǎn)，當(dāng)檢測(cè)光照射到編 碼字輪的字碼時(shí)，接收器只能讀取并輸出'T'或"O"的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。如果在編碼字輪圓 周的四個(gè)以上檢測(cè)點(diǎn)可以同時(shí)讀取二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，那么就能通過(guò)譯碼算法，計(jì)算出編 碼字輪當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，換算出編碼字輪上對(duì)應(yīng)的數(shù)字。這類(lèi)"角度一維編碼"有一定的 優(yōu)點(diǎn)即采用l或O的數(shù)字信號(hào)模式，信噪比高；但存在的缺點(diǎn)是1、需要在編碼字輪 圓周需設(shè)置至少四個(gè)以上檢測(cè)點(diǎn)，故使用檢測(cè)器件較多、造價(jià)較高；2、在編碼字輪圓周 的多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)分布的總角度大于72度，故光電直讀裝置的體積大，加工難度也大；3、 由于讀碼點(diǎn)多，不僅導(dǎo)致光電直讀裝置的編碼算法復(fù)雜，而且無(wú)法解決對(duì)于電源電路產(chǎn) 生的電壓波動(dòng)、干擾噪聲以及在使用過(guò)程中的傳感元件老化和對(duì)"亮"、"暗"編碼點(diǎn)表面的 污染等不良環(huán)境條件對(duì)讀、譯碼結(jié)果的影響，所計(jì)算出的有干擾的數(shù)值準(zhǔn)確度就很難達(dá)
到理想的要求。因此，現(xiàn)有編碼字輪及編碼方法有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)計(jì)完善的遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼字輪光電直讀裝置，它不僅 從根本上解決了現(xiàn)有光電直讀裝置存在的檢測(cè)器件多、造價(jià)高、體積大、編碼算法復(fù)雜 等問(wèn)題，而且因其采用"角度加亮度"的二維編碼字輪及其獨(dú)特的具有自動(dòng)調(diào)整校準(zhǔn)功能 的直讀裝置，只需使用一個(gè)讀碼點(diǎn)的傳感器，就能讀取編碼字輪上的與角度相對(duì)應(yīng)的量 值信息，從而譯出對(duì)應(yīng)的編碼字輪數(shù)字，故其具有顯著減少傳感器件，結(jié)構(gòu)緊湊，加工 簡(jiǎn)單，降低造價(jià)，縮小體積，確保讀數(shù)準(zhǔn)確無(wú)誤的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼字輪光電直讀裝置包括表計(jì)支架、 固定在表計(jì)支架上的字輪軸和讀碼器框架及組裝在字輪軸上的多位編碼字輪、組裝在讀 碼器框架上的讀碼器和譯碼器，其技術(shù)要點(diǎn)是所述編碼字輪采用"角度加亮度"的二維 編碼字輪，在所述二維編碼字輪的圓柱面的左側(cè)設(shè)置帶有零級(jí)至九級(jí)十個(gè)首尾相接等長(zhǎng) 的離散數(shù)字量值編碼條或連續(xù)模擬量值編碼條，使所述量值編碼條上的量值與分布在同 一圓柱面右側(cè)的數(shù)字0-9的角度一一對(duì)應(yīng)，所述讀碼器由一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)接收三 極管利用柔性電路板并列固定在所述讀碼器框架的安裝槽內(nèi)，使所述發(fā)光二極管和接收 三極管通過(guò)所述讀碼器框架的閱讀槽分別對(duì)準(zhǔn)所述量值編碼條，在所述讀碼器框架端部 的閱讀槽底部固定零級(jí)和九級(jí)亮度基準(zhǔn)片，并在對(duì)應(yīng)所述亮度基準(zhǔn)片的安裝槽內(nèi)固定動(dòng) 態(tài)基準(zhǔn)讀碼器，動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)讀碼器由一個(gè)發(fā)光二極管、 一個(gè)零級(jí)亮度基準(zhǔn)接收三極管、一 個(gè)九級(jí)亮度基準(zhǔn)接收三極管組成。
所述亮度基準(zhǔn)片采用兩個(gè)灰度片， 一個(gè)為灰度最大、反光度最低的下限零級(jí)亮度基 準(zhǔn)片，另一個(gè)為灰度最小、反光度最高的上限九級(jí)亮度基準(zhǔn)片，其材質(zhì)應(yīng)與所述離散數(shù) 字量值編碼條或連續(xù)模擬量值編碼條一致。
設(shè)置在所述二維編碼字輪的圓柱面的左側(cè)帶有零級(jí)至九級(jí)十個(gè)亮度的量值編碼條釆 用"角度加亮度"的二維離散數(shù)字量值編碼，即所述量值編碼條上均勻分布反光亮度為從 下限零級(jí)至上限九級(jí)亮度的十個(gè)量值等級(jí)，該量值編碼條的灰度為從深灰到淺灰離散式 分級(jí)變化，并與分布在同一圓柱面右側(cè)的數(shù)字0-9的角度一一對(duì)應(yīng)。
設(shè)置在所述二維編碼字輪的圓柱面的左側(cè)帶有連續(xù)模擬量值的量值編碼條采用"角 度加亮度"的二維連續(xù)模擬量值編碼，即所述量值編碼條上均勻分布反光亮度為連續(xù)全灰
度坐標(biāo)系模擬量值變化，并與分布在同一圓柱面右側(cè)的數(shù)字0-9的角度一一對(duì)應(yīng)。
所述讀碼器框架采用遮光塑料注塑成型的橫截面為弧面的扇形體，在其外弧面固定 所述讀碼器柔性電路板，其內(nèi)弧面設(shè)置的讀碼器閱讀槽中心線與所述量值編碼條的中心 線重合。
所述譯碼器由常用的電子元件CPU、多路開(kāi)關(guān)、差分放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器、 穩(wěn)壓器和通訊接口組成，并利用與其相匹配的常規(guī)電阻、電容組成控制回路。 所述二維編碼字輪設(shè)置具有9-0進(jìn)位瞬跳結(jié)構(gòu)的進(jìn)位瞬跳字輪。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果是由于該具有自動(dòng)調(diào)整校準(zhǔn)功能的遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編 碼字輪光電直讀裝置采用"角度加亮度"的二維編碼字輪及其由一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)接 收三極管組成的結(jié)構(gòu)獨(dú)特的讀碼器，再配以動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)讀碼器和譯碼器進(jìn)行量值的自動(dòng)調(diào) 整校準(zhǔn)處理，所以只需使用一個(gè)讀碼點(diǎn)的傳感器，就能讀取編碼字輪上的與角度相對(duì)應(yīng) 的量值信息，從而通過(guò)譯碼器準(zhǔn)確無(wú)誤地譯出對(duì)應(yīng)的字輪數(shù)字，不再需要多個(gè)傳感器補(bǔ) 充第二維信息。該裝置讀碼、譯碼的控制電路形成了二種光電檢測(cè)回路其一是基準(zhǔn)光 路從發(fā)光二極管發(fā)出的光，照射到下限零級(jí)亮度基準(zhǔn)片和上限九級(jí)亮度基準(zhǔn)片上，然 后分別反射到下限零級(jí)和上限九級(jí)亮度基準(zhǔn)接收三極管上，輸出兩個(gè)當(dāng)前亮度上、下限 的動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)電壓值。其二是讀碼光路從發(fā)光二極管發(fā)出的光，照射到編碼字輪上的灰 度編碼條上，然后反射到接收三極管上，輸出與該字輪當(dāng)前位置對(duì)應(yīng)的亮度電壓值。同 理可得到多個(gè)字輪的當(dāng)前位置對(duì)應(yīng)的亮度電壓值。該裝置用發(fā)光二極管的光線照射二維 編碼字輪的量值編碼條，接收三極管接收被灰度量值不同量值編碼反射的光線，經(jīng)過(guò)與 基準(zhǔn)量值對(duì)比選定、差分放大后，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字量值，從而準(zhǔn)確讀出和譯出對(duì)應(yīng)的 二維編碼字輪當(dāng)前的數(shù)字值。因此，其不僅能夠從根本上解決現(xiàn)有光電直讀裝置存在的 檢測(cè)器件多、造價(jià)高、體積大、編碼算法復(fù)雜等問(wèn)題，而且具有顯著減少傳感器件，結(jié) 構(gòu)緊湊，加工簡(jiǎn)單，降低造價(jià)，縮小體積，確保讀數(shù)準(zhǔn)確無(wú)誤的優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

圖1是本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1沿A-A線的剖視圖。
圖3是圖1中的編碼字輪圓柱面的"角度加亮度"的二維離散數(shù)字量值編碼展開(kāi)圖。 圖4是圖1中的編碼字輪圓柱面的"角度加亮度"的二維連續(xù)模擬量值編碼展開(kāi)圖。 圖5是本發(fā)明的一種讀碼譯碼電路原理框圖。
圖中序號(hào)說(shuō)明l量值編碼條、2字碼條、3讀碼器框架、4接收三極管、5發(fā)光二極 管、6安裝槽、7閱讀槽、8上限九級(jí)亮度基準(zhǔn)接收三極管、9上限九級(jí)亮度基準(zhǔn)片、10 下限零級(jí)亮度基準(zhǔn)片、11下限零級(jí)亮度基準(zhǔn)接收三極管、12字輪軸、13柔性電路板、14 多路開(kāi)關(guān)、15差分放大器、16 A/D轉(zhuǎn)換器、17數(shù)據(jù)接口 、 18穩(wěn)壓器、19存儲(chǔ)器、20 CPU。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1 6詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。該具有自動(dòng)調(diào)整校準(zhǔn)功能的遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼字輪光電直讀裝置包括表計(jì)支架(圖中未示出)、固定在表計(jì)支架上的字輪軸12和讀 碼器框架3及組裝在字輪軸12上的多位二維編碼字輪、組裝在讀碼器框架3上的讀碼器 和動(dòng)態(tài)讀碼器、譯碼器及譯碼器電路板(圖中未示出)等器件。其中每個(gè)二維編碼字輪都采 用"角度加亮度"的新型結(jié)構(gòu)，即在二維編碼字輪的圓柱面的左側(cè)設(shè)置帶有下限零級(jí)至上 限九級(jí)十個(gè)首尾相接等長(zhǎng)的離散數(shù)字量值編碼條2或連續(xù)模擬量值編碼條2，使量值編碼 條2上的量值編碼與分布在同一圓柱面右側(cè)字碼條1的數(shù)字0-9的角度一一對(duì)應(yīng)。因此， 該二維編碼字輪上不僅攜帶了傳統(tǒng)字輪圓柱面上的數(shù)字0-9的角度的一維信息，而且還 可以用"離散數(shù)字"或"連續(xù)模擬"二種量值編碼，在字輪圓柱面上攜帶"亮度"的第二維信 息，這就構(gòu)成了"角度加亮度"的兩種二維亮度編碼方式。其中
第一種是"角度加亮度"的二維離散數(shù)字量值編碼(如圖3所示) 設(shè)置在二維編碼字輪的圓柱面的左側(cè)帶有下限零級(jí)至上限九級(jí)亮度的量值編碼條2 采用"角度加亮度"的二維離散數(shù)字量值編碼，即量值編碼條2的寬度為L(zhǎng)2毫米，沿字輪 圓周均勻分布反光亮度為從下限零級(jí)至上限九級(jí)亮度的十個(gè)等級(jí)。該量值編碼條的灰度 為從深灰到淺灰離散式分級(jí)變化，并與分布在同一圓柱面右側(cè)字碼條1的深色襯底的白 色數(shù)字0-9的角度一一對(duì)應(yīng)。
第二種是"角度加亮度"的二維連續(xù)模擬量值編碼(如圖4所示) 設(shè)置在二維編碼字輪的圓柱面的左側(cè)帶有連續(xù)模擬亮度的量值編碼條2采用"角度加 亮度"的二維模擬亮度編碼，即量值編碼條2的寬度為1.2毫米，沿字輪圓周均勻分布反 光亮度為連續(xù)全灰度坐標(biāo)系模擬亮度變化，并與分布在同一圓柱面右側(cè)字碼條1的深色 襯底的白色數(shù)字0-9的字碼角度一一對(duì)應(yīng)。
上述"角度加亮度"的兩種二維亮度編碼的讀取是利用具有自動(dòng)調(diào)整校準(zhǔn)功能的光電 直讀裝置中的讀碼器和動(dòng)態(tài)讀碼器、譯碼器完成的。其中組裝在讀碼器框架3上的結(jié)構(gòu)
獨(dú)特的讀碼器是由一個(gè)發(fā)光二極管5和一個(gè)接收三極管4組成的，其發(fā)光二極管5和接 收三極管4利用柔性電路板13并列固定在讀碼器框架3的安裝槽6內(nèi)，并使發(fā)光二極管 5和接收三極管4通過(guò)讀碼器框架3的透光閱讀槽7分別對(duì)準(zhǔn)量值編碼條2上的量值編碼。 讀碼器框架3利用表計(jì)支架組裝在與多位二維編碼字輪組的軸向平行的位置。讀碼器框 架3是采用遮光塑料注塑成型的橫截面為弧面的扇形體，其外弧面固定有柔性電路板13， 其位于二維編碼字輪圓柱面一側(cè)的內(nèi)弧面設(shè)置的透光閱讀槽7的中心線與量值編碼條2 的中心線重合。
該裝置為了確保讀碼器的讀數(shù)準(zhǔn)確，在讀碼器框架3的端部設(shè)置基準(zhǔn)閱讀槽7和安 裝槽6，在閱讀槽7的底部固定亮度基準(zhǔn)片，在與對(duì)應(yīng)亮度基準(zhǔn)片的安裝槽6內(nèi)固定動(dòng)態(tài) 讀碼器，并以動(dòng)態(tài)讀碼器對(duì)準(zhǔn)亮度基準(zhǔn)片。其中亮度基準(zhǔn)片采用兩個(gè)灰度片， 一個(gè)為灰
度最大、反光度最低的下限零級(jí)亮度基準(zhǔn)片10,另一個(gè)為灰度最小、反光度最高的上限 九級(jí)亮度基準(zhǔn)片9，其材質(zhì)應(yīng)與帶有反光亮度為從下限零級(jí)亮度至上限九級(jí)亮度的十個(gè)等 級(jí)的量值編碼條2 —致。這兩個(gè)亮度基準(zhǔn)片與二維編碼字輪在同樣的環(huán)境條件下工作， 作為亮度的下、上限的動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)值。動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)讀碼器由一個(gè)發(fā)光二極管5、 一個(gè)零級(jí)亮度 基準(zhǔn)接收三極管ll、 一個(gè)九級(jí)亮度基準(zhǔn)接收三極管8組成，它是用于糾正灰度亮度編碼 受工作環(huán)境和介質(zhì)的物理、化學(xué)影響帶來(lái)的反光性能變化，可以解決由于電源電路產(chǎn)生 的電壓波動(dòng)、干擾噪聲以及在使用過(guò)程中的傳感元件老化和對(duì)"亮"、"暗"編碼表面的污染 等不良環(huán)境條件對(duì)讀、譯碼結(jié)果影響的問(wèn)題，確保抄表讀數(shù)的準(zhǔn)確無(wú)誤。
譯碼器由組裝在譯碼器電路板上的常用的電子元件CPU20、多路開(kāi)關(guān)14、差分放大 器15、 A/D轉(zhuǎn)換器16、存儲(chǔ)器19、穩(wěn)壓器18和數(shù)據(jù)接口17等組成，并利用與其相匹配的常 規(guī)電阻、電容等電子元件組成控制回路，其中差分放大器15用于抵消電壓波動(dòng)、雜散信 號(hào)的干擾。
二維編碼字輪之間設(shè)置通用的十進(jìn)制進(jìn)位傳動(dòng)的進(jìn)位齒輪(圖中未示出)和帶有棘 齒和彈性棘爪的具有9-0進(jìn)位瞬跳結(jié)構(gòu)的進(jìn)位瞬跳字輪(圖中未示出)。進(jìn)位瞬跳字輪的 彈性棘爪結(jié)構(gòu)主要用于字輪在9-0進(jìn)位時(shí)能瞬間跳過(guò)亮度差別最大的量值編碼條交界的 區(qū)域，避免發(fā)生錯(cuò)碼。設(shè)置以上部件可以進(jìn)一步保證正確讀取二維編碼亮度的要求。 按照?qǐng)D5所示進(jìn)一步說(shuō)明該裝置的工作過(guò)程
一、 啟動(dòng)抄表
1、抄表器或抄表網(wǎng)絡(luò)通過(guò)數(shù)據(jù)接口 17向該裝置供電，并發(fā)出抄表指令。
二、 確定當(dāng)前亮度動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)
1、 CPU20通過(guò)多路開(kāi)關(guān)14，令動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)讀碼器的發(fā)光二極管5發(fā)光，照射到下限 零級(jí)亮度基準(zhǔn)片10和上限九級(jí)亮度基準(zhǔn)片9上，然后分別由零級(jí)亮度基準(zhǔn)接收三極管11 和九級(jí)亮度基準(zhǔn)接收三極管8輸出零級(jí)和九級(jí)亮度基準(zhǔn)電壓值。
2、 CPU20將零級(jí)亮度基準(zhǔn)電壓送到差分放大器15的輸入端口一，將九級(jí)亮度基準(zhǔn) 電壓送到差分放大器15的輸入端口二，此時(shí)差分放大器15的輸出端口輸出一個(gè)九級(jí)亮 度當(dāng)前動(dòng)態(tài)模擬基準(zhǔn)電壓值。
3、 CPU20將該九級(jí)亮度當(dāng)前動(dòng)態(tài)模擬電壓基準(zhǔn)值送至A/D轉(zhuǎn)換器16的輸入端， 此時(shí)A/D轉(zhuǎn)換器16的輸出端得到一個(gè)九級(jí)亮度當(dāng)前動(dòng)態(tài)數(shù)字基準(zhǔn)值。
4、 CPU20把該九級(jí)亮度當(dāng)前動(dòng)態(tài)數(shù)字基準(zhǔn)值和存儲(chǔ)器19預(yù)存的數(shù)字對(duì)比，確定與 當(dāng)前動(dòng)態(tài)數(shù)字值對(duì)應(yīng)的一組"當(dāng)前0-9十個(gè)數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)值"。
三、 讀取譯出字輪數(shù)字
1、 CPU20向二維編碼字輪發(fā)光二極管5供電，此時(shí)該讀碼器的接收三極管4輸出
一個(gè)"編碼亮度模擬電壓值"。
2、 CPU20將這個(gè)編碼亮度模擬電壓值送到差分放大器15的輸入端口二。
3、 CPU20將零級(jí)亮度基準(zhǔn)電壓送到差分放大器15的輸入端口一，此時(shí)，差分放大 器15的輸出端口得到一個(gè)"無(wú)干擾編碼亮度模擬電壓值"。
4、 CPU20把"無(wú)干擾編碼亮度模擬電壓值"送至A/D轉(zhuǎn)換器16，得到一個(gè)"編碼亮度 數(shù)字電壓值"。
5、 CPU20把"編碼亮度數(shù)字電壓值"和存儲(chǔ)器19中選中的一組"當(dāng)前0-9十個(gè)數(shù)字標(biāo) 準(zhǔn)值"比對(duì)，得出一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字，該數(shù)字是和二維編碼字輪顯示出的十進(jìn)制數(shù)字對(duì)應(yīng)的。
6、多次重復(fù)l-5步驟，即可讀出多位二維編碼字輪的全部二進(jìn)制數(shù)字。 四、傳送表計(jì)當(dāng)前數(shù)字
1、 CPU20給譯出的多位二維編碼字輪的二進(jìn)制數(shù)字以及表計(jì)地址編碼等信息添加通 訊校驗(yàn)碼后，通過(guò)數(shù)據(jù)接口 17傳送至抄表器。
2、 抄表器內(nèi)的專用軟件將多位二進(jìn)制數(shù)字轉(zhuǎn)換為多位十進(jìn)制數(shù)字，并存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的 表計(jì)地址下。
3、 抄表器核對(duì)數(shù)字無(wú)誤后，退出抄表狀態(tài)。
權(quán)利要求
1、一種遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼字輪光電直讀裝置，包括表計(jì)支架、固定在表計(jì)支架上的字輪軸和讀碼器框架及組裝在字輪軸上的多位編碼字輪、組裝在讀碼器框架上的讀碼器和譯碼器，其特征在于所述編碼字輪采用“角度加亮度”的二維編碼字輪，在所述二維編碼字輪的圓柱面的左側(cè)設(shè)置帶有零級(jí)至九級(jí)十個(gè)首尾相接等長(zhǎng)的離散數(shù)字量值編碼條或連續(xù)模擬量值編碼條，使所述量值編碼條上的量值與分布在同一圓柱面右側(cè)的數(shù)字0-9的角度一一對(duì)應(yīng)，所述讀碼器由一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)接收三極管利用柔性電路板并列固定在所述讀碼器框架的安裝槽內(nèi)，使所述發(fā)光二極管和接收三極管通過(guò)所述讀碼器框架的閱讀槽分別對(duì)準(zhǔn)所述量值編碼條，在所述讀碼器框架端部的閱讀槽底部固定零級(jí)和九級(jí)亮度基準(zhǔn)片，并在對(duì)應(yīng)所述亮度基準(zhǔn)片的安裝槽內(nèi)固定動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)讀碼器，動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)讀碼器由一個(gè)發(fā)光二極管、一個(gè)零級(jí)亮度基準(zhǔn)接收三極管、一個(gè)九級(jí)亮度基準(zhǔn)接收三極管組成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼字輪光電直讀裝置，其特征在于 所述亮度基準(zhǔn)片采用兩個(gè)灰度片， 一個(gè)為灰度最大、反光度最低的下限零級(jí)亮度 基準(zhǔn)片，另一個(gè)為灰度最小、反光度最高的上限九級(jí)亮度基準(zhǔn)片，其材質(zhì)應(yīng)與所 述離散數(shù)字量值編碼條或連續(xù)模擬量值編碼條一致。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼字輪光電直讀裝置，其特征在于 設(shè)置在所述二維編碼字輪的圓柱面的左側(cè)帶有零級(jí)至九級(jí)十個(gè)亮度的量值編碼條 采用"角度加亮度"的二維離散數(shù)字量值編碼，即所述編碼條上均勻分布反光亮度為 從下限零級(jí)至上限九級(jí)亮度的十個(gè)量值等級(jí)，該量值編碼條的灰度為從深灰到淺灰離散式分級(jí)變化，并與分布在同一圓柱面右側(cè)的數(shù)字0-9的角度一一對(duì)應(yīng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼字輪光電直讀裝置，其特征在于 設(shè)置在所述二維編碼字輪的圓柱面的左側(cè)帶有連續(xù)模擬量值的量值編碼條釆用 "角度加亮度"的二維連續(xù)模擬量值編碼，即所述量值編碼條上均勻分布反光亮度為 連續(xù)全灰度坐標(biāo)系模擬量值變化，并與分布在同一圓柱面右側(cè)的數(shù)字0-9的角度一 一對(duì)應(yīng)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼字輪光電直讀裝置，其特征在于 所述讀碼器框架采用遮光塑料注塑成型的橫截面為弧面的扇形體，在其外弧面固 定所述柔性電路板，其內(nèi)弧面設(shè)置的閱讀槽中心線與所述編碼條的中心線重合。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼字輪光電直讀裝置，其特征在于所述譯碼器由常用的電子元件CPU、多路開(kāi)關(guān)、差分放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器、穩(wěn)壓器和通訊接口組成，并利用與其相匹配的常規(guī)電阻、電容組成控制回路。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼字輪光電直讀裝置，其特征在于所述二維編碼字輪設(shè)置具有9-0進(jìn)位瞬跳結(jié)構(gòu)的進(jìn)位瞬跳字輪。
全文摘要
一種遠(yuǎn)傳表計(jì)二維編碼字輪光電直讀裝置，從根本上解決了現(xiàn)有光電直讀裝置存在的檢測(cè)器件多、編碼算法復(fù)雜等缺點(diǎn)，包括表計(jì)支架、字輪軸、多位編碼字輪、讀碼器和譯碼器，其技術(shù)要點(diǎn)是編碼字輪采用“角度加亮度”的二維編碼字輪，在字輪的圓柱面的左側(cè)設(shè)置帶有零級(jí)至九級(jí)離散數(shù)字量值或連續(xù)模擬量值的編碼條，使編碼條上的量值與分布在同一圓柱面右側(cè)的數(shù)字0-9的角度一一對(duì)應(yīng)，讀碼器由一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)接收三極管組成，在讀碼器框架端部的槽內(nèi)固定亮度基準(zhǔn)片和動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)讀碼器。其利用“角度加亮度”的二維編碼字輪及其獨(dú)特的具有自動(dòng)調(diào)整校準(zhǔn)功能的直讀裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，加工簡(jiǎn)單，減少傳感器件、降低造價(jià)，縮小體積，確保讀數(shù)準(zhǔn)確無(wú)誤。
文檔編號(hào)G06M1/272GK101377830SQ20081022800
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者陳可揚(yáng) 申請(qǐng)人:陳可揚(yáng)