專利名稱：一種光纖直讀采集器的光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無線住宅遠(yuǎn)傳集抄系統(tǒng)中一種遠(yuǎn)傳計(jì)量表光纖直讀采集器的新型光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外遠(yuǎn)傳計(jì)量表的電子數(shù)據(jù)采集有兩種主流技術(shù)。一是脈沖式動(dòng)態(tài)采集技術(shù)。原理是利用干簧管、霍爾元件等電磁元件進(jìn)行脈沖轉(zhuǎn)換計(jì)數(shù)，也就是將機(jī)械表的轉(zhuǎn)動(dòng)量變換為電磁脈沖，通過累計(jì)計(jì)數(shù)的辦法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。這種原理容易受到電磁、機(jī)械及供電等因素的干擾，造成計(jì)量誤差。二是光電式靜態(tài)采集技術(shù)。原理是利用光電信號(hào)轉(zhuǎn)換，將機(jī)械表O——9十進(jìn)制數(shù)的字輪狀態(tài)，通過發(fā)光管、接收管以及光電轉(zhuǎn)換電路，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)字采集。這種原理由于采集器的機(jī)構(gòu)極易發(fā)生光的散射、反射等物理現(xiàn)象，造成各路光信號(hào)的相互干擾，產(chǎn)生錯(cuò)誤讀數(shù)。另外，表計(jì)在累計(jì)“9”進(jìn)位至“O”發(fā)生狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時(shí)，容易發(fā)生光電信號(hào)轉(zhuǎn)換狀態(tài)翻轉(zhuǎn)不確定的現(xiàn)象，造成數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。總之，上述兩種主流技術(shù)在原理上存在著天然的缺陷，數(shù)據(jù)采集產(chǎn)生誤差或錯(cuò)誤是必然的結(jié)果。發(fā)明人于2008年獲得了國(guó)家批準(zhǔn)的發(fā)明專利“計(jì)量?jī)x表控制器光纖傳輸靜態(tài)信號(hào)的定時(shí)掃描系統(tǒng)”(專利號(hào):ZL200410073389.9)技術(shù)，屬于光電式靜態(tài)采集技術(shù)。由于采用了光纖反射式光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、二進(jìn)制碼等新的原理和技術(shù)，使表計(jì)機(jī)械計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換為電子計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確率得到保證，從根本上解決了數(shù)據(jù)采集產(chǎn)生的計(jì)量誤差和錯(cuò)數(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)該專利技術(shù)產(chǎn)品在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的一些結(jié)構(gòu)性問題，進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，提出了一種新型光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種光纖直讀采集器的光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，計(jì)數(shù)器中的信號(hào)輪的外表面開有凹槽，信號(hào)輪的外緣周對(duì)應(yīng)五路入射光纖的輸出端和五路反射光纖的入射端；五路入射光纖始端與一只發(fā)射光電管連接；五路反射光纖的末端分別與五只接收光電管連接。所述凹槽為信號(hào)輪外緣周上沿周向的弧形槽。所述弧形槽的弧為半圓弧。所述信號(hào)輪未開凹槽部分的外緣周為反射面，所述反射面表面涂有易于反射光線的涂層。所述五路入射光纖的每個(gè)輸出端與反射光纖的入射端 對(duì)應(yīng)，且在信號(hào)輪未開凹槽部分的反射面上形成反射點(diǎn)。所述一一對(duì)應(yīng)的每對(duì)入射光纖和反射光纖形成的角平分線都通過信號(hào)輪的圓心；且相鄰的角平分線之間的夾角為36°，最外端的兩個(gè)角平分線之間的夾角除外。本實(shí)用新型具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn):1.本實(shí)用新型選取了光纖直讀采集技術(shù)和進(jìn)位累計(jì)兩種計(jì)數(shù)方法，采用了新的光纖網(wǎng)絡(luò)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、格雷編碼、計(jì)算方法等原理和技術(shù)；實(shí)現(xiàn)了計(jì)量表機(jī)械計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換為電子數(shù)據(jù)的光電傳感及轉(zhuǎn)換方法，保證了數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。2.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，沒有誤碼和累計(jì)誤差。

圖1是本實(shí)用新型的光電轉(zhuǎn)換示意圖；圖2是光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)剖面圖；圖3是計(jì)數(shù)器正面結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，由入射光纖束(圖1和圖2的1、3、5、7、9)、反射光纖束(圖1和圖2的2、4、6、8、10)、計(jì)數(shù)器支架11、信號(hào)輪12、輪軸13、棘輪14組成。每個(gè)信號(hào)輪12對(duì)應(yīng)一只發(fā)射光電管17 ;每只發(fā)射光電管17連接一組入射光纖束1、3、
5、7、9 ;每組入射光纖束1、3、5、7、9有5根光纖，按照相應(yīng)的角度安裝在計(jì)數(shù)器支架11上與該信號(hào)輪相對(duì)應(yīng)的5個(gè)位置。光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)有一組接收光電管18，共5只。18中的每只接收光電管連接I組反射光纖束。每組反射光纖束的光纖根數(shù)與信號(hào)輪的個(gè)數(shù)一致(例如有3個(gè)信號(hào)輪，每組反射光纖束就有3根光纖)。5組反射光纖束2、4、6、8、10每組中的I根光纖，按照相應(yīng)的角度安裝在計(jì)數(shù)器支架11上與前述信號(hào)輪的5根入射光纖束1、3、5、7、9相對(duì)應(yīng)的5個(gè)位置，且在信號(hào)輪未開凹槽部分的反射面16上形成反射點(diǎn)。這樣每個(gè)信號(hào)輪的5根入射光纖與5根反射光纖在計(jì)數(shù)器支架11上形成了 5對(duì)一一對(duì)應(yīng)的入射光信號(hào)與反射光信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。輪軸13將信號(hào)輪12和計(jì)數(shù)器支架11同軸連接；棘輪14驅(qū)動(dòng)信號(hào)輪12轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)數(shù)。信號(hào)輪12的圓周按180°等分為兩部分，半個(gè)圓周是平的反射面，上面制作有易于反射光線的涂層。半個(gè)圓周是凹陷的溝槽15，制作成“陷阱”式的吸光溝槽。信號(hào)輪12的圓周，按36°圓周角分為10等份，每等份表示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的十進(jìn)制數(shù)。本實(shí)用新型的光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)原理可以應(yīng)用于多位信號(hào)輪，下面是個(gè)位和十位兩個(gè)信號(hào)輪的結(jié)構(gòu)。1、如圖2所示，當(dāng)發(fā)射光電管17的入射光線由入射光纖束1、3、5、7、9發(fā)射到信號(hào)輪12表面時(shí)，射到反射面16的光線經(jīng)反射進(jìn)入反射光纖，射到溝槽15的光線無法進(jìn)入反射光纖。與入射光纖1、3、5、7、9相對(duì)應(yīng)的反射光纖2、4、6、8、10傳遞相應(yīng)的光信號(hào)。接收到反射光線呈現(xiàn)“亮”的狀態(tài)，示為二進(jìn)制數(shù)“I”;沒收到反射光線呈現(xiàn)“暗”的狀態(tài)，示為二進(jìn)制數(shù)“0”。2、二一十進(jìn)制數(shù)格雷碼轉(zhuǎn)換5位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為I位十進(jìn)制數(shù)的格雷碼轉(zhuǎn)換如表I所示。
權(quán)利要求1.一種光纖直讀采集器的光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征在于:計(jì)數(shù)器中的信號(hào)輪(12)的外表面開有凹槽(15),信號(hào)輪(12)的外緣周對(duì)應(yīng)五路入射光纖(I) (3) (5) (7) (9)的輸出端和五路反射光纖(2) (4) (6) (8) (10)的入射端；五路入射光纖始端與一只發(fā)射光電管(17)連接；五路反射光纖的末端分別與五只接收光電管(18)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖直讀米集器的光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述凹槽(15)為信號(hào)輪(12)外緣周上沿周向的弧形槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光纖直讀米集器的光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),其特征在于:所述弧形槽的弧為半圓弧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖直讀米集器的光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述信號(hào)輪(12)未開凹槽部分的外緣周為反射面(16)，所述反射面(16)表面涂有易于反射光線的涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖直讀米集器的光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述五路入射光纖(I) (3) (5) (7) (9)的每個(gè)輸出端與反射光纖(2) (4) (6) (8) (10)的入射端一一對(duì)應(yīng)，且在信號(hào)輪(12)未開凹槽部分的反射面(16)上形成反射點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光纖直讀米集器的光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述一一對(duì)應(yīng)的每對(duì)入射光纖和反射光纖形成的角平分線都通過信號(hào)輪的圓心；且相鄰的角平分線之間的夾角為36°，最 外端的兩個(gè)角平分線之間的夾角除外。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光纖直讀采集器的光電轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，計(jì)數(shù)器中的信號(hào)輪外緣周上沿周向開有凹槽，信號(hào)輪的外緣周對(duì)應(yīng)五路入射光纖和反射光纖;五路入射光纖始端與一只發(fā)射光電管連接；五路反射光纖的末端分別與五只接收光電管連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠；實(shí)現(xiàn)了計(jì)量表機(jī)械計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換為電子數(shù)據(jù)的光電傳感及轉(zhuǎn)換方法，保證了數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)G01D5/34GK203083587SQ20132000662
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者黃汴榮, 李長(zhǎng)偉, 石威 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)遠(yuǎn)方計(jì)控系統(tǒng)有限公司