專利名稱:無源字輪計數(shù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種計數(shù)裝置,尤其涉及一種可用于水表、電表、氣表等計量儀表 的無源字輪計數(shù)裝置。
背景技術(shù):
目前用于水表、電表、氣表等計量儀表的無源計數(shù)裝置,多采用一個字輪輸出一組 電阻累加值或光電信號的方式,如中國專利200610037799. 7、200610115245. 4中的所述, 由于要通過電阻累加值或光電編碼值精確計算和推斷0到9的每一個數(shù)值,這就需要進行 精確地模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)計算、編碼譯碼等復雜的編程處理,特別是在位置運行到9到0的進 位點(臨界點)的時候,由于機械位置誤差,往往出現(xiàn)讀數(shù)的誤判,造成近十倍的數(shù)據(jù)差錯。 另外,電阻值或光電信號的測量必須要消耗一定電量的,盡管這一電量不大,但對于“無源” 儀表來說是個致命的缺陷,必須予以根本性改進才能達到其微功耗設(shè)計的理想條件。
實用新型內(nèi)容為了解決電阻累加值或光電轉(zhuǎn)換值需要復雜判斷、進位臨界點容易出錯、工作過 程耗電量大等缺陷,本實用新型提出了一種無需光電和電阻檢測、能夠準確辨別進位和傳 感本身不耗電的新的無源字輪計數(shù)裝置。本實用新型采用如下技術(shù)方案一種無源字輪計數(shù)裝置,它包括多個對應(yīng)不同單位量的計數(shù)字輪,每個計數(shù)字輪 均有一個相對應(yīng)的碼盤,各碼盤圓周上按相等的弧度設(shè)置十個相互絕緣的傳感電極,同時 在計數(shù)字輪上設(shè)有轉(zhuǎn)動的并與碼盤上的傳感電極相接觸的電刷,所述電刷設(shè)有至少兩個與 傳感電極接觸的并相互分離的觸頭;觸頭和傳感電極均與單片機連接。所述每個碼盤上的每個傳感電極和計數(shù)字輪的電刷分別連接各自的一根導線,每 一根導線分別連接單片機的一個相應(yīng)的開關(guān)接口。所述各碼盤上相同位置的傳感電極的引出線相互聯(lián)通并引到單片機的開關(guān)接口, 電刷的引線作為公共端分別單獨引到單片機的開關(guān)接口。所述兩個觸頭中的每一個觸頭沿碼盤的直徑方向再設(shè)置一個觸頭。本實用新型的工作過程為當電刷移動到兩個傳感電極交界處的時候,兩個觸頭將分別跨接相鄰兩個傳感電 極,單片機可以根據(jù)所接觸的兩個傳感電極準確判定電刷的位置,并約定此時由后一個數(shù) 向前一個數(shù)跨越,即原數(shù)字加1。由于是兩個具有一定間距(行程)的觸頭,從而避免了單 觸頭技術(shù)中因機械錯位所造成的誤差。將多個字輪碼盤中相同位置的傳感電極的引線相互連通,將每個字輪碼盤中的電 刷引線單獨引出,就可以讓多個字輪碼盤共用同一組(十條)引線,由單片機通過不同的電 刷引線判斷是哪個碼盤上的電刷觸頭接觸到了哪個傳感電極,從而將各個字輪的數(shù)字一一 測出。這種設(shè)計在實際應(yīng)用中很有意義,因為若每個碼盤都輸出十條線,若計量表六位數(shù)字的話就要六十條線,字輪盒有限的空間將無法實施。本實用新型的有益效果是通過以上設(shè)計,讓電刷上的兩個觸頭先后直接接觸碼 盤中十個相互絕緣的傳感電極,由于每個電極都連接著單片機的一個開關(guān)接口,單片機就 可以根據(jù)是否有觸點接觸來判斷此時哪個傳感電極有效,即檢測到了計數(shù)位置,又避免了 電阻或光電電路的耗電。
圖1為本實用新型多個對應(yīng)不同單位量的計數(shù)字輪結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為碼盤上的十個傳感電極與電刷以及電刷兩個觸頭的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為碼盤上的傳感電極和電刷按順序引出導線的示意圖圖4為三個碼盤的電極共用一組導線,每個碼盤電刷各用一條導線的示意圖。其中,1.計數(shù)字輪,2.電刷,3.電刷觸點,4.碼盤,5.傳感電極,6.引線,7.單片 機。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。圖1是多個計數(shù)字輪1的結(jié)構(gòu)示意圖,每個計數(shù)字輪1分別代表個位、十位、百位、 千位……,每個計數(shù)字輪1的對應(yīng)位置裝有一個固定不動的碼盤4,如圖2,在碼盤4內(nèi)圓周 上按相等的弧度有規(guī)則地設(shè)置十個相互絕緣的傳感電極5,在每個碼盤4相對應(yīng)的計數(shù)字 輪1上裝有隨計數(shù)字輪1 一起轉(zhuǎn)動并與各傳感電極5相接觸的電刷2,電刷2上與傳感電極 5相接觸的位置設(shè)有兩個觸頭3,電刷2采用彈性、韌性較好的金屬制作,觸頭3表面鍍有耐 腐蝕、耐磨、導電性能良好的稀有金屬。圖中,G1、G2、G3分別是個位、十位、百位碼盤的電刷 引線。碼盤4可采用陶瓷基片制作的厚薄膜印刷電路,傳感電極5是印刷導體部分,表面 鍍有耐腐蝕、耐磨、導電性能良好的稀有金屬,各個傳感電極5之間相互絕緣,每一片傳感 電極5都有一條印刷線引出,如圖3,每一個碼盤4的十個傳感電極5的引出線按照0到9 的順序引出并排列,與別的碼盤4的0到9的引出線0-0、1-1、2-2、3-3、4-4、5-5、6-6、7-7、 8-8,9-9的順序一一連通,并對應(yīng)連到單片機7的十個開關(guān)接口,如圖4,但與每一個碼盤4 接觸的電刷2的引出線各自按照個位G1、十位G2、百位G3……的順序分別連接到單片機7 上。計量儀表在正常運轉(zhuǎn)時,計數(shù)字輪1帶動電刷2轉(zhuǎn)動,在同一時間里總有對應(yīng)碼盤 4上的某一傳感電極5與電刷2上的觸頭3接觸,從而產(chǎn)生有效數(shù)字。具體工作過程如下平時,單片機7的各輸出輸入口,即0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和Gl、G2、G3......都處
于高電平,工作時將Gl置為低電平,這時如果個位計數(shù)字輪1上的電刷2與第0段傳感電 極5接觸,0 口就會是低電平,由此可以判定個位數(shù)是0 ;將G2置為低電平,這時如果十位計 數(shù)字輪1上的電刷2與第3段傳感電極5接觸,3 口就會是低電平,由此判定十位數(shù)是3,以 此方式判定百位、千位、萬位……。當電刷2轉(zhuǎn)動到兩個傳感電極5之間的時候,電刷2的兩個觸頭3就會一個在前 傳感電極5上,一個在后傳感電極5上,單片機7就會在這組0到9的輸入口上得到兩個相鄰數(shù)的低電平,即得到兩個數(shù)。當這種情況出現(xiàn)時,程序就可以結(jié)合前一位字輪和后一位字 輪的數(shù)值情況做出綜合判斷。由此徹底解決了由于機械錯位而造成的誤判,特別是從9到 0跨越時造成十倍誤差的錯誤。為了避免因觸頭3萬一出現(xiàn)的接觸不良的情況,可在原每一個觸頭3沿碼盤4的 直徑方向再設(shè)置一個觸頭3,如圖5所示,。這樣,觸頭3無論運行在單個傳感電極5或跨越 兩個傳感電極5,每個傳感電極5上面都同時有兩個以上的接觸點。本計量儀表在不抄表時不通電,但計量工作一直在進行,即通過各字輪電刷與碼 盤上的傳感電極的接觸記錄著計量數(shù)據(jù),只有在抄表的瞬間才上電讀取數(shù)據(jù),因此被稱為 無源字輪計數(shù)裝置。
權(quán)利要求一種無源字輪計數(shù)裝置,其特征是它包括多個對應(yīng)不同單位量的計數(shù)字輪(1),每個計數(shù)字輪(1)均有一個相對應(yīng)的碼盤(4),各碼盤(4)圓周上按相等的弧度設(shè)置十個相互絕緣的傳感電極(5),同時在計數(shù)字輪(1)上設(shè)有轉(zhuǎn)動的并與碼盤(4)上的傳感電極(5)相接觸的電刷(2),所述電刷(2)設(shè)有至少兩個與傳感電極(5)接觸的并相互分離的觸頭(3);觸頭(3)和傳感電極(5)均與單片機(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源字輪計數(shù)裝置,其特征是所述每個碼盤(4)上的每個 傳感電極(5)和計數(shù)字輪(1)的電刷(2)分別連接各自的一根導線(6),每一根導線分別連 接單片機(7)的一個相應(yīng)的開關(guān)接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源字輪計數(shù)裝置,其特征是所述各碼盤(4)上相同位置 的傳感電極(5)的引出線相互聯(lián)通并引到單片機(7)的開關(guān)接口,電刷(2)的引線作為公 共端分別單獨引到單片機(7)的開關(guān)接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的字輪計數(shù)裝置,其特征是所述兩個觸頭(3)中的每一個觸 頭沿碼盤(4)的直徑方向再設(shè)置一個觸頭(3)。
專利摘要本實用新型涉及一種無源字輪計數(shù)裝置。它解決了電阻累加值或光電轉(zhuǎn)換值需要復雜判斷、進位臨界點容易出錯、工作過程耗電量大等缺陷,具有無需光電和電阻檢測、能夠準確辨別進位和傳感本身不耗電等優(yōu)點,其結(jié)構(gòu)為它包括多個對應(yīng)不同單位量的計數(shù)字輪,每個計數(shù)字輪均有一個相對應(yīng)的碼盤,各碼盤圓周上按相等的弧度設(shè)置十個相互絕緣的傳感電極,同時在計數(shù)字輪上設(shè)有轉(zhuǎn)動的并與碼盤上的傳感電極相接觸的電刷,所述電刷設(shè)有至少兩個與傳感電極接觸的并相互分離的觸頭;觸頭和傳感電極均與單片機連接。
文檔編號G06M1/272GK201673528SQ201020210509
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者李斌, 王傳榮 申請人:濰坊市濰微科技有限公司