專利名稱：數(shù)控光電采樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬電測儀表領(lǐng)域，具體地說是一種利用光電原理，在校表過程中對電度表圓盤上黑色標(biāo)記信號(即圈數(shù)信號)進(jìn)行采樣的裝置。
為能對電度表圓盤上的圈數(shù)信號進(jìn)行非接觸式采樣，光電采樣器的傳感頭一般都是由發(fā)光管和光敏管組成。電度表圓盤上除了有用作圈數(shù)信號的黑色標(biāo)記外，還有各種干擾信號，如污濁斑痕及凹凸不平之處。經(jīng)光電傳感頭采集后，如不進(jìn)行處理，這些干擾信號會被誤認(rèn)為圈數(shù)信號而輸出，從而無法正常讀取電度表的實(shí)際圈數(shù)。為此，光電采樣器通常都是采用比較電路，對光電傳感頭采集到的各種信號進(jìn)行比較、處理。但這需要采樣電路有一個合適的比較電壓，如果比較電壓選擇不當(dāng)，就會發(fā)生干擾信號無法濾除或者所需的圈數(shù)信號也被同時濾除的情況，這會導(dǎo)致光電采樣器工作失常。如

圖1所示，目前的光電采樣器的比較電壓是采用電位器W人工進(jìn)行調(diào)整的，因每次校表都要調(diào)整，所以該調(diào)整過程十分復(fù)雜、費(fèi)時，加之使用日久電位器磨損所產(chǎn)生的接觸不良，會使調(diào)整顯得更為麻煩。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種在電度表校驗(yàn)過程中無需人工調(diào)整，即可方便正確地讀取圈數(shù)信號的數(shù)控光電采樣器。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的數(shù)控光電采樣器包括由發(fā)光管和電阻R1串聯(lián)成的第一回路，由光敏管和電阻R2串聯(lián)成的第二回路，比較器IC1的輸出端與反相輸出器IC2的輸入端相連組成的第三回路及電阻R3和輸出指示管LED串聯(lián)成的第四回路；第一回路與第二回路并聯(lián)，兩端分別連接輸入電壓和零線，第三回路中比較器IC1的負(fù)輸入端連接在R2與光敏管中間，第四回路中電阻R3的另一端與反相輸出器IC2的輸出端相連，輸出指示管LED的另一端接零線；它還包括由數(shù)字／模擬轉(zhuǎn)換電路IC4的控制端與比較器IC3的輸出端相聯(lián)組成的第五回路，以及由復(fù)位開關(guān)AN與一電容C并聯(lián)后串聯(lián)一電阻R4形成的第六回路；所述第六回路與第一、第二回路并聯(lián)，所述第五回路中比較器IC3的正、負(fù)輸入端分別與第三回路中比較器IC1的負(fù)、正輸入端連接；數(shù)字／模擬轉(zhuǎn)換電路IC4的輸出端同時連接比較器IC3的負(fù)輸入端與比較器IC1的正輸入端，IC4的復(fù)位端連在開關(guān)AN與電阻R4中間。
由于采用了上述電路，用數(shù)字／模擬轉(zhuǎn)換電路代替了原來的電位器對光電采樣器的比較電壓進(jìn)行自動調(diào)整，所以采樣時無需再對比較電壓進(jìn)行人工調(diào)整，操作非常方便。校表時只需輕輕地按一下按鈕開關(guān)，待電度表圓盤旋轉(zhuǎn)一周，整個調(diào)整過程就可自動完成，此時光電采樣器就會處于最佳工作狀態(tài)，在濾除各種干擾信號的同時，確保圈數(shù)信號的輸出。
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1是現(xiàn)有光電采樣器的通常采用的電路結(jié)構(gòu)圖；圖2a是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖；圖2b是圖2a中有關(guān)電壓的波形圖。
如圖2a所示，本實(shí)用新型的數(shù)控光電采樣器包括由發(fā)光管F和電阻R1串聯(lián)成的第一回路，由光敏管S和電阻R2串聯(lián)成的第二回路，比較器IC1的輸出端與反相輸出器IC2的輸入端相連組成的第三回路及電阻R3和輸出指示管LED串聯(lián)成的第四回路；第一回路與第二回路并聯(lián)，兩端分別連接輸入電壓和零線，第三回路中比較器IC1的負(fù)輸入端連接在R2與光敏管S中間，第四回路中電阻R3的另一端與反相輸出器IC2的輸入端相連，輸出指示管LED的另一端接零線；它還包括由數(shù)字／模擬轉(zhuǎn)換電路IC4的控制端與比較器IC3的輸出端相聯(lián)組成的的第五回路，以及由復(fù)位開關(guān)AN與電容C并聯(lián)后串聯(lián)電阻R4形成的第六回路；所述第六回路與第一、第二回路并聯(lián)，所述第五回路中比較器IC3的正、負(fù)輸入端分別與第三回路中比較器IC1的負(fù)、正輸入端連接；數(shù)字／模擬轉(zhuǎn)換電路IC4的輸出端同時連接比較器IC3的負(fù)輸入端與比較器IC1的正輸入端，IC4的復(fù)位端連在開關(guān)AN與電阻R4中間。
校驗(yàn)電度表時，光電采樣器發(fā)光管F的光束投射到電度表圓盤上，如圓盤上無干擾斑痕或位于非黑色標(biāo)記處時，反射到光敏管S的反射光較強(qiáng)，光敏管S內(nèi)阻較小，故Va較低。由于剛開始工作時，經(jīng)復(fù)位IC4輸出端Vb為零伏，所以Va＞Vb，此時IC3輸出高電平，IC4進(jìn)入工作，IC4的輸出電壓Vb自零伏迅速上升。當(dāng)Vb上升到Vb=Va時，IC3輸出端即變?yōu)榈碗娖?，IC4便停止工作，Vb就被固定了下來(見圖2b中t0-t1)。圓盤上干擾斑痕到來時，反射光減弱，S內(nèi)阻變大，Va上升(其上升幅度視干擾斑痕大小而定)，使Va＞Vb，IC3輸出高電平，IC4又開始工作，Vb又迅速上升，直至Vb=Va(見附圖2b中t1-t2)。此后如遇更大的干擾斑痕，IC4的輸出電壓Vb還將上升，直至Vb=Va，并升到一個新的高度(見附圖2b中t2-t3)。當(dāng)圓盤上的黑色標(biāo)記信號到來時，S的內(nèi)阻會顯得更大，Va再進(jìn)一步升高，經(jīng)過IC3的控制IC4的輸出電壓會繼續(xù)跟著上升，最終使Vb=Va，此時Vb將達(dá)到對該圓盤采樣過程中的最高值(見附圖2b中t3-t4)。圓盤運(yùn)轉(zhuǎn)一圈后，再遇到盤上的干擾斑痕時，S的內(nèi)阻變化已不可能使Va高于Vb，IC4也不會再工作，IC4的輸出電壓也就固定下來了。本電路的設(shè)計使Vb=Va時，光電采樣器剛好有高電平輸出，只要Va略低于Vb，采樣器即無輸出。從以上原理可知，電度表圓盤旋轉(zhuǎn)一圈后，所有的干擾信號都將被濾除，最終只有圓盤上的黑色標(biāo)記信號才能使Vb=Va。也就是說，圓盤旋轉(zhuǎn)一圈后，只有遇到黑色標(biāo)記信號，光電采樣器才會有輸出。
使用本實(shí)用新型進(jìn)行校表，光電采樣器的自動調(diào)整時間僅僅只需電度表圓盤旋轉(zhuǎn)一圈。
權(quán)利要求一種電度表校驗(yàn)用的反射式光電采樣裝置，其技術(shù)特征在于采用數(shù)字／模擬轉(zhuǎn)換電路對光電采樣器的比較電壓進(jìn)行自動調(diào)整；在本實(shí)用新型中，數(shù)字／模擬轉(zhuǎn)換電路IC4的控制端與比較器IC3的輸出端相聯(lián)；數(shù)字／模擬轉(zhuǎn)換電路IC4的輸出端同時連接比較器IC3的負(fù)輸入端與比較器IC1的正輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型是一種利用光電原理在校表過程中可對電度表圓盤上黑色標(biāo)記信號(即圈數(shù)信號)進(jìn)行采樣的裝置。它由數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路和比較、放大電路組成。在電度表校驗(yàn)過程中能自動調(diào)整光電采樣器的工作狀態(tài)到最佳狀態(tài),其調(diào)整時間僅僅只需電度表圓盤旋轉(zhuǎn)一圈。解決了以往采用電位器人工進(jìn)行調(diào)整的麻煩。
文檔編號H03M1/66GK2305017SQ96221030
公開日1999年1月20日 申請日期1996年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月9日
發(fā)明者章巖 申請人:章巖