專利名稱：一種用于計量計數器編碼的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種計數器編碼的方法，特別涉及一種用于計量計數器編碼的方法。
背景技術：
遠傳直讀式水表、氣表、電表等需要將計數器編碼字輪轉動位置對應的顯示數字進行電信號編碼輸出到計量儀器、儀表，這時用于計量儀表計數器編碼字輪的編碼方法顯得尤為重要。發(fā)明專利2008100674 . 7公開了一種計數器編碼字輪的編碼方法，計數器編碼字輪圓周面上以36°夾角，依次均勻分供人工讀數用的“0” “9”十個數字，通過在計數器編碼字輪端面上設計與字輪中心同心、且在同一圓周線上的三個扇形透光孔槽來完成編碼，它的計數器編碼字輪旋轉一周，由安裝在編碼字輪兩側，以36°夾角均勻分布的5對光電傳感器依次產生三十組不同的5位二進制數字編碼電信號，對應計數器編碼字輪上的 “0 9”十個數字，每個數字對應三組5位二進制數字編碼，這種編碼方法產生的編碼數量多，光電傳感器發(fā)生故障時，易出現(xiàn)讀數錯誤，不能及時發(fā)現(xiàn)傳感器故障；該編碼對模具精度要求較高，不能準確地區(qū)分聯(lián)動進位時的臨界進位位置，造成臨界進位時的編碼錯誤與讀數誤差，需復雜的軟件算法糾正進位問題；傳感器夾角只有36°，導致相鄰的兩傳感器距離較近，在采樣時只能分時采樣，限制了發(fā)射管的驅動方式只能采用并聯(lián)恒壓方式，并聯(lián)恒壓驅動的發(fā)射管，極易因發(fā)射管管壓降的不一致造成驅動電流的不一致，從而導致發(fā)射管發(fā)光強度不同，進而影響讀數精度，造成讀數錯誤。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中所存在的上述不足，提供一種用于計量計數器編碼的方法。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術方案一種用于計量計數器編碼的方法，計數器編碼字輪圓周面，以36°為單位，均分為 10等份，人工讀數用的“0” “9”十個數字，每個數字占一份，通過計數器編碼字輪側面上的與字輪中心同心、且在同一圓周線上的兩個扇形孔槽來構成編碼，將計數器編碼字輪分為第一透光帶，第一不透光帶，第二透光帶，第二不透光帶，共4個編碼帶，所述第一透光帶的圓弧夾角為α、第一不透光帶的圓弧夾角為β、第二透光帶的圓弧夾角為Θ、第二不透光帶的圓弧夾角為ε，編碼帶的圓弧夾角具有如下數學關系α +ε+ θ+β = 360°， α + θ = 144°，36° < ε < 100°，5° < α < 40°，36° < θ < 180°。上述用于計量計數器編碼的方法中，所述第一透光帶圓弧夾角α取值為 36° 士6'，第一不透光帶圓弧夾角β取值為126° 士6'，第二透光帶圓弧夾角θ取值為 108° 士6'，第二不透光帶圓弧夾角ε取值為90° 士6'。上述用于計量計數器編碼的方法中，所述第一透光帶圓弧夾角α取值為36°，第一不透光帶圓弧夾角β取值為126°，第二透光帶圓弧夾角θ取值為108°，第二不透光帶圓弧夾角ε取值為90°。
上述用于計量計數器編碼的方法中，所述計數器編碼字輪旋轉一周，由安裝在編碼字輪兩側，以72°夾角均勻分布的5對光電傳感器依次產生二十組不同的5位二進制數字編碼電信號，對應計數器編碼字輪上的“0 9”十個數字，每個數字對應二組5位二進制數字編碼。上述用于計量計數器編碼的方法中，5對光電傳感器采用72°夾角均勻分布，由5 對光電傳感器產生四組編碼第一組10110第二組10010第三組10011第四組11011以36°夾角均勻分布的“0” “9”十個數字中相鄰兩個數字對應的編碼為四組編碼中同一豎線排列的四組連續(xù)的5位二進制編碼，四組編碼中的5位二進制編碼同時循環(huán)右移一位將得到下一組相鄰兩個數字的四組編碼，依次類推，經過五次循環(huán)右移，形成 “0” “9 “十個數字的二十組5位二進制編碼。上述用于計量計數器編碼的方法中，每組編碼中兩個相同5位二進制編碼進行自循環(huán)。上述用于計量計數器編碼的方法中，所述光電傳感器依次產生二十組不同的5位二進制數字編碼為:10110,10010，10011，11011,01011,01001,11001，11101，10101，10100， 11100，11110，11010，01010，01110，01111，01101，00101，00111，10111。上述用于計量計數器編碼的方法中，所述光電傳感器產生的二十組數字編碼中， 任意一組編碼可作為開頭，其余編碼次序不變。本發(fā)明通過對現(xiàn)有水表、氣表、電表等需要將示數進行電信號編碼的計量儀表上使用的計數器字輪進行如下技術改造將計數器編碼字輪側面上的與字輪中心同心、且在同一圓周線上的兩個扇形孔槽來構成編碼碼道，編碼字輪上的編碼碼道順序依次為第一透光帶，第一不透光帶，第二透光帶，第二不透光帶，共4個編碼帶。計數器字輪改造完成后， 對于計數器側面有開槽的，在計數器編碼字輪的兩側，分別對稱安裝由5對光發(fā)射管與光敏接收管組成的光電傳感器，5對光電傳感器均勻分布在和字輪中心同心，半徑和槽孔的中心線相同圓周上，通過5對光電傳感器，對經技術改造后的計數器編碼字輪進行編碼，將計數器編碼字輪端面上以36°夾角均勻分布的“0 9”十個數字實現(xiàn)編碼輸出，每個數字對應2組不同的5位二進制編碼，共用20組不同的5位二進制編碼完成計數器編碼字輪上 “0 9”十個數字的編碼輸出。一位二進制數“0”和“ 1 ”代表兩種狀態(tài)，在數字電路中用來表示兩種電平狀態(tài)，即 “低電平”和“高電平”。在本發(fā)明中，光電傳感器處于透光孔槽位置和不透光位置時具有兩種不同的狀態(tài)，將處于透光孔槽位置的狀態(tài)定義為“0”，而處于不透光位置時的狀態(tài)定義為 “1”，五位二進制編碼能產生三十二組5位二進制編碼，本發(fā)明只使用了其中二十組不同的 5位二進制編碼對應計數器編碼字輪端面上均勻分布的“0 9”十個數字。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果本發(fā)明采用二十組編碼，規(guī)避了全“0”和全 “1”狀態(tài)，在光電傳感器發(fā)生故障時，能有效區(qū)分故障光電傳感器，為軟件實施糾正算法創(chuàng)造了條件；相臨兩個狀態(tài)的編碼只有一位在變化，消除計數器在聯(lián)動進位時的臨界編碼盲
4點；傳感器夾角采用72°，充分利用空間，發(fā)射管可同時發(fā)光，也不會造成相鄰傳感器背干擾，發(fā)射管驅動方式可采用串聯(lián)恒流方式，即使發(fā)射管的壓降不一致，也能保證串聯(lián)回路的電流一致，保證傳發(fā)射管的發(fā)光強度一致，進而保證讀數精度和讀數的正確性；本發(fā)明不僅能提高分辨精度，同時結構簡單，制作容易，在提高編碼精度的條件下，采用較少的傳感器， 達到較高的編碼輸出性能，具有編碼可靠性高，造價低，裝配、加工容易等特征。


圖1為本發(fā)明計數器編碼字輪的結構示意圖。圖2為本發(fā)明計數器編碼字輪結構的側視圖。圖3為本實施例計數器編碼字輪的結構示意圖。圖中標記1-第一透光帶，2-第一不透光帶，3-第二透光帶，4-第二不透光帶。
具體實施例方式下面結合試驗例及具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發(fā)明內容所實現(xiàn)的技術均屬于本發(fā)明的范圍。如圖1、圖2所示，本實施例的計數器編碼字輪的材料采用黑色或其他不透光的塑膠材料制作，通過在計數器編碼字輪側面上開有與字輪中心同心、且在同一圓周線上的二個扇形透光孔槽來構成透光帶，計數器編碼字輪其余部位為不透光帶，編碼字輪上的編碼碼道順序依次為第一透光帶(1)，第一不透光帶O)，第二透光帶(3)，第二不透光帶0)， 共4個編碼帶，所述透光帶(1)的圓弧夾角為α、不透光帶O)的圓弧夾角為β、透光帶 (3)的圓弧夾角為θ、不透光帶(4)的圓弧夾角為ε，所述編碼帶的圓弧夾角具有如下數學關系α + ε + θ +β = 360°，α + θ = 144°，36° < ε < 100°，5° < α < 40°，36° < θ < 180°。在對編碼字輪上的“0 9”十個數字進行編碼時，5對光電傳感器的發(fā)射管同時發(fā)光，發(fā)射管發(fā)出的光能否到達對應接收管，則靠扇形透光孔槽的位置決定，扇形透光孔槽做在字輪上，隨著字輪的轉動而改變位置。這樣，當字輪處在不同位置時，扇形透光孔槽的位置也不同，被它擋住的光和透過它的光也是不一樣的，從而使接受管呈現(xiàn)的狀態(tài)也不一樣， 比如當字輪在顯示窗口的數字為“0”時，發(fā)射管Α、Β發(fā)出的光透過扇形透光孔槽到達Al、 Bl接收管，而發(fā)射管C、D、E發(fā)出的光因被扇形透光孔槽擋住而無法到達接收管，這樣就可以得到一個二進制編碼00111 ；當字輪在顯示窗口的數字為“1"時，又可以得到一個二進制編碼10110，為了確保精度，我們在兩個數字的中間增加一組編碼，即一個數字對應兩組編碼，這樣計數器編碼字輪旋轉一周，由安裝在編碼字輪兩側，以72°夾角均勻分布的5對光電傳感器依次產生二十組不同的5位二進制數字編碼電信號，對應計數器編碼字輪上的 “0 9”十個數字，每個數字對應二組5位二進制數字編碼。如表所示
權利要求
1.一種用于計量計數器編碼的方法，在計數器編碼字輪圓周面，以36°為單位，均分為10等份，人工讀數用的“0” “9”十個數字，每個數字占一份，其特征在于通過計數器編碼字輪側面上的與字輪中心同心、且在同一圓周線上的兩個扇形孔槽來構成編碼，將計數器編碼字輪分為第一透光帶，第一不透光帶，第二透光帶，第二不透光帶，共4個編碼帶， 所述第一透光帶的圓弧夾角為α、第一不透光帶的圓弧夾角為β、第二透光帶的圓弧夾角為θ、第二不透光帶的圓弧夾角為ε，編碼帶的圓弧夾角具有如下數學關系α +ε+ θ+β =360°，α + θ = 144°，36° < ε < 100°，5° < α < 40°，36° < θ < 180°。
2.根據權利要求1所述的用于計量計數器編碼的方法，其特征在于所述第一透光帶圓弧夾角α取值為36° 士6'，第一不透光帶圓弧夾角β取值為126° 士6'，第二透光帶圓弧夾角θ取值為108° 士6'，第二不透光帶圓弧夾角ε取值為90° 士6'。
3.根據權利要求1或2所述的用于計量計數器編碼的方法，其特征在于所述第一透光帶圓弧夾角α取值為36°，第一不透光帶圓弧夾角β取值為126°，第二透光帶圓弧夾角θ取值為108°，第二不透光帶圓弧夾角ε取值為90°。
4.根據權利要求1所述的用于計量計數器編碼的方法，其特征在于所述計數器編碼字輪旋轉一周，由安裝在編碼字輪兩側，以72°夾角均勻分布的5對光電傳感器依次產生二十組不同的5位二進制數字編碼電信號，對應計數器編碼字輪上的“0 9”十個數字，每個數字對應二組5位二進制數字編碼。
5.根據權利要求4所述的用于計量計數器編碼的方法，其特征在于5對光電傳感器采用72°夾角均勻分布，由5對光電傳感器產生四組編碼第一組=10110第二組10010第三組10011第四組11011以36°夾角均勻分布的“0” “9”十個數字中相鄰兩個數字對應的編碼為四組編碼中同一豎線排列的四組連續(xù)的5位二進制編碼，四組編碼中的5位二進制編碼同時循環(huán)右移一位將得到下一組相鄰兩個數字的四組編碼，依次類推，經過五次循環(huán)右移，形成“0” “9 “十個數字的二十組5位二進制編碼。
6.根據權利要求4所述的用于計量計數器編碼的方法，其特征在于所述光電傳感器依次產生二十組不同的5位二進制數字編碼為=10110,10010,10011,11011,01011,01001, 11001，11101，10101，10100，11100，11110，11010，01010，01110，01111，01101，00101， 00111，10111。
7.根據權利要求4至6中任一項所述的用于計量計數器編碼的方法，其特征在于所述光電傳感器產生的二十組數字編碼中，任意一組編碼可作為開頭，其余編碼次序不變。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種計數器的編碼方法，特別涉及一種用于計量計數器編碼的方法。一種用于計量計數器編碼的方法，通過將字輪側面360°圓周依次制成第一透光帶，第一不透光帶，第二透光帶，第二不透光帶，所述第一透光帶的圓弧夾角為α、第一不透光帶的圓弧夾角為β、第二透光帶的圓弧夾角為θ、第二不透光帶的圓弧夾角為ε。計數器字輪旋轉一周，由安裝在編碼字輪兩側的5對光發(fā)射管和光敏接受管組成的光電傳感器依次產生二十組不同的5位二進制數字編碼電信號，對應計數器字輪上的“0”～“9”十個數字，每個數字對應二組5位二進制編碼，能提高編碼精度，降低成本。
文檔編號G06K7/10GK102306272SQ20111023421
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權日2011年8月16日
發(fā)明者何菲, 劉新權, 胡蕓華, 謝木軍, 趙勇, 雷新民 申請人:成都千嘉科技有限公司