专利名称：能输出数字信号的机械计数器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计数器，主要用于仪器仪表中作为累积计量数据的显示及贮存元件。
本实用新型的背景技术现有的机械计数器，它只有机械的数字信息，对于数字的读取，必须在仪表工作的当地进行。
本实用新型的设计目的避免背景技术中的不足之处，设计一种带电子信号处理单元能输出数字信号的机械结构的计数器(以下简称“数字化计数器”)，能将计度器字轮显示的10进位数字，以计算机及通用数字电路识别的电子信号形式输出，使电能表、水表、煤气表及其他采用机械计度器为显示元件的计量仪器仪表的动态累积计量数据，可以(有线)远程读取、传输，实现遥控和遥测。
本实用新型的设计方案本数字化计数器是由普通的机械结构计数器、同步信号轮、光电传感器、单片机集成电路、辅助的电子元件以及印制电路板所组成，工作流程见图1所示，图1中双点划线框以内是单片机及信号处理电路，虚线框以内是本数字化计数器的工作范围。其技术方案一种能输出数字信号的机械计数器，计数器传动链中有一可以与数字轮(1)同步转动的同步信号轮(3)，同步信号轮(3)的环形平面上有扇形信号孔且随同步信号轮转动，数字轮(1)显示不同数字的时候，同步信号轮(3)在不同的位置使得位于同步信号轮端面或圆周部位的光电传感器G1(6)、G2、G3、G4的光源阻挡或导通，光电传感器感应到的信号输入给单片机(5)，单片机(5)将这些信号进行译码和数字化处理，就可以输出与计数器数字轮(1)显示的数字对应的电子数字信号，以供后续的电子线路对计数器显示数据的传输或处理。同步信号轮(3)转动的角位移与数字轮(1)转动的角位移同步并相等，两者的转动方向可以不受限制，即可以用中介传动轮(2)改变转动方向实现同向同步转动，也可以将同步信号轮(3)与数字轮(1)直接啮合实现反向同步转动。一位有效的数字轮需要一组光电传感器，一组光电传感器至少需要四个光敏接收二极管，光敏接收二极管的导通或截止是受同步信号轮(3)转动的位置所决定的。计数器数字轮(1)、同步信号轮(3)、印制线路板(4)光电传感器(6)最终安装在计数器的铝质弯架上。
本实用新型与背景技术相比，计数器传动链中与数字轮同步转动的同步信号轮的设置，同步信号轮的环形平面上有扇形信号孔且随同步信号轮转动，数字轮显示不同数字的时候，同步信号轮在不同的位置使得位于同步信号轮端面或圆周部位的光电传感器G1、G2、G3、G4的光源阻挡或导通，光电传感器感应到的信号输入给单片机，单片机将这些信号进行译码和数字化处理，就可以输出与计数器数字轮显示的数字对应的电子数字信号，以供后续的电子线路对计数器显示数据的传输或处理。本实用新型能使电能表、水表、煤气表及其他采用机械计度器为显示元件的计量仪器仪表的动态累积计量数据，可以(有线)远程读取、传输，实现遥控和遥测。
图1是本实用新型的工作流程框图。
图2是本实用新型的部分结构示意图。
结合附图1和2对本实用新型作以叙述。
数字化计数器是在普通的机械结构计数器的字轮的传动系统中，安装了可以与数字轮(1)同步转动的同步信号轮(3)，(为方便表达，附图2只画出了机械计数器的一个数字轮，实际使用中的机械计数器一般都有5～8个数字轮，一个数字轮需要一个同步信号轮)。同步信号轮(3)是通过传动轮(2)与数字轮(1)同步转动的。同步信号轮(3)的环形平面上制有两个扇形信号孔，这两个扇形信号孔的轨迹圆是等半径的同心圆；印制线路板(4)上安装了若干传感器工作组，一个传感器工作组由四个红外发光二极管F1(7)、F2、F3、F4和四个光电传感器G1(6)、G2、G3、G4，光电传感器是光敏接收二极管(为方便表达，附图2只画出了一个传感器工作组，实际使用中根据机械计数器数字轮的数目，一个数字轮需要一个传感器工作组)；由于光电传感器的特性，计度器数字轮(1)显示的十进位机械数字特征，经同步信号轮(3)和四个光电传感器G1(6)、G2、G3、G4感应出电信号，由通用的单片机集成电路(5)完成信号的识别、译码和数字化处理和信号的输出。
本数字化计数器的特点是结构上保证同步信号轮(3)和数字轮(1)的同步转动，同步信号轮(3)上扇形信号孔对传感器G1、G2、G3和G4的光源起到了接通和隔断的作用，工作原理是数字轮(1)的转动通过同步信号轮(3)使得光电传感器(6)的内阻得到改变，从而使单片机(5)输入信号得到同步的变化，计数器数字轮(1)的每一个特定的位置所显示的数字都可使单片机(5)得到一组对应的信号，由于光电传感器(6)只有导通和截止两种状态，所以单片机得到的信号变化也只有高低(即1和0)两种状态。由于同步信号轮(3)的位置由数字轮(1)的位置所决定，因此单片机(5)得到的信号数码就是数字轮(1)显示的代码，单片机(5)将各个传感器工作组感应的这个代码信号译回成对应的数字并按十进位数字的高低位对应排列，就可以向后续电路输出计数器数字轮显示数值对应的电子数字信号。
本数字化计数器采用的是外部供电工作的方式，电子部分平时不工作，在需要读取计数器显示数据时，由外部的电子读表设备向计数器电子元件供电同时发出启动信号，单片机开始处理传感器感应的代码信号并向外部的电子读表设备输出数据信号；数据交换成功后，外部的电子读表设备停止供电恢复初始状态。
权利要求1．一种能输出数字信号的机械计数器其特征是计数器传动链中有一可以与数字轮(1)同步转动的同步信号轮(3)。
2．一种能输出数字信号的机械计数器，其特征是计数器传动链中有一可以与数字轮(1)同步转动的同步信号轮(3)，同步同步信号轮(3)的环形平面上有扇形信号孔且随同步信号轮转动，数字轮(1)显示不同数字的时候，同步信号轮(3)在不同的位置使得位于同步信号轮端面或圆周部位的光电传感器G1(6)、G2、G3、G4的光源阻挡或导通，光电传感器感应到的信号输入给单片机(5)，单片机(5)将这些信号进行译码和数字化处理，就可以输出与计数器数字轮(1)显示的数字对应的电子数字信号，以供后续的电子线路对计数器显示数据的传输或处理。
3．根据权利要求1所述的能输出数字信号的机械计数器，其特征是同步信号轮(3)转动的角位移与数字轮(1)转动的角位移同步并相等，两者的转动方向可以不受限制，即可以用中介传动轮(2)改变转动方向实现同向同步转动，也可以将同步信号轮(3)与数字轮(1)直接啮合实现反向同步转动。
4．根据权利要求1所述的能输出数字信号的机械计数器，其特征是一位有效的数字轮需要一组光电传感器，一组光电传感器至少需要四个光敏接收二极管，光敏接收二极管的导通或截止是受同步信号轮(3)转动的位置所决定的。
5．根据权利要求1所述的能输出数字信号的机械计数器，其特征是计数器数字轮(1)、同步信号轮(3)、印制线路板(4)光电传感器(6)最终安装在计数器的铝质弯架上。
专利摘要本实用新型的计数器传动链中有一可以与数字轮同步转动的同步信号轮,同步信号轮的环形平面上有扇形信号孔且随同步信号轮转动,数字轮显示不同数字的时候,同步信号轮在不同的位置使得位于同步信号轮端面或圆周部位的光电传感器G1、G2、G3、G4的光源阻挡或导通,光电传感器感应到的信号输入给单片机。优点:能使电能表、水表、煤气表及其他采用机械计度器为显示元件的计量仪表的动态累积计量数据,可以远程读取、传输,实现遥控和遥测。
文档编号G01D1/06GK2457571SQ01200688
公开日2001年10月31日 申请日期2001年1月3日 优先权日2001年1月3日
发明者盛泉根 申请人:盛泉根