专利名称：机电绝对式循环编码计数器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计数器，尤其是一种机电绝对式循环编码计数器。适用于水表、电表、气表以及凡使用传统机械式十进制计数器的场合。
背景技术：
申请号为200510049735.4的发明专利披露了一种“无线无源水表和气表”。它具有智能水表、气表其及抄读它们的主站，智能水表、气表是在水表、气表的机械字轮上刻有绝对式编码，在水表、气表的机械字轮两侧安装红外发射接收管，在水表、气表中安装有无线电波接收和调制电路，水表、气表不接电源，主站是无线电波发射和接收电路。从公开的内容来看，它在机械式数字轮的同一圆周上进行0、1绝对式循环编码，光电传感器是在同一圆周上按18度等距离均匀设置5对以上，其机械式数字轮的透光孔是沿圆周方向以长形连通槽孔加单孔开制，镂空的地方标识为1，没有镂空的地方标识为0。上述结构存在的问题是1)由于通常机械式计数器的数字轮所能显示的数字为0～9十位，故只需4对光电传感器，即24就可获得16个二进制编码状态，足以涵盖0～9十个十进制数字。又由于机械式计数器的数字轮与四六牙驱动齿轮之间是存在着一定间隙，数字轮转动时有一定的前后摆动(一般国标要求字轮的摆动幅度应≤1/4字高)。因此按照该申请的布置和结构，不仅多余的光电传感器造成器件浪费，还会因传感器间隔距离太小、字轮摆动、长形连通槽孔透光等原因导致相邻光电传感器之间光信号的互相干扰，从而产生误码。实际上如在同一圆周上按18度均匀等距离分布传感器是无法实现对0～9十位数字的准确编码读数的。2)采用5对以上光电传感器，不仅计数器的成本大大增加而且还会影响计数器的可靠性，如用20对光电传感器就需要有40个芯片及焊点，而水表计数器计量位数一般正数位为4位，就有160个芯片及焊点，如是煤气表会更多，一般可达240个芯片及焊接点，如果传感器本身的故障率为1/1000，则水表计数器的故障率可达16％，煤气表计数器更可达24％。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构合理、制造成本低；分辨率和可靠性高、故障率低；以及无源的机电绝对式循环编码计数器。
本实用新型所采用的技术方案是一种机电绝对式循环编码计数器，具有框架，其内通过两根轴安装相互啮合的机械式数字轮和驱动齿轮，其特征在于在需信号采样的每个数字轮的两侧分别插装有信号采样板，每块采样板上制作有四对传感器，每两对传感器之间的夹角均是36度的整倍数，在数字轮上设有对应于采样板上之传感器的感应元件。
所述四对传感器均制作在同一圆周上。
所述传感器有三对制作在同一圆周上，另一对传感器制作在半径大于或小于该圆周的圆周上。
制作在采样板上的传感器为光电传感器，而设在数字轮上的感应元件为透光孔。
制作在采样板上的传感器为霍尔传感器，而设在数字轮上的感应元件为小型柱型磁铁。
所述透光孔为分立的扇形单孔。
所述采样板为独立插装式的其上直接制有传感器芯片的印刷电路板，采样板的一端开有便于其插装用的开口长形槽孔。
本实用新型的有益效果是1)结构合理，制作有传感器的采样板为插装式有利于大批量生产，如遇故障需要维修或调换只拨出出现故障的板子即可，而不必将其余采样计数器拆掉，非常方便快捷；传感器直接制作在印制板上，制造精度高，占据的空间小，所以计数器的体积得以缩小。2)制造成本低，只需四对光电或霍尔传感器就能满足与0～9十个数字相对应的绝对二进制循环编码，不仅省去了多余的元器件，还由于传感器布置合理，透光孔有效扇形夹角包容了计数器的结构误差，不会因字轮摆动而导致误码现象。3)分辨率和可靠性高，四对传感器的位置采取了最大差异化的排列方式，同时机械式数字轮的透光孔也采用了五个分立扇形单孔形式，保证了各透光孔的相互独立，各对传感器工作互不干扰，有效地避免了误码的发生。
图1是本实用新型一个实施例的主视图。
图2是图1的仰视图。
图3是图1中信号采样板的主视图。
图4是图3的局部剖视图。
图5是图1中数字轮的主视图。
图6是本实用新型另一个实施例的主视图。
图7～图16是图1所示实施例10种状态的结构示意图。
图17～图26是图6所示实施例10种状态的结构示意图。
具体实施方式
实施例一，如图1～5所示，本例具有框架1，其内通过两根轴4安装相互啮合的机械式数字轮2和机械式四八牙驱动齿轮3，由四八牙驱动齿轮3驱动机械式数字轮2转动。在需要信号采样的每个数字轮2的两侧分别插装信号采样板5，采样板5也即印刷电路板，其上开有与轴4相配的一端为半圆，另一端开口的长槽孔5-1，每块采样板上直接制作有4对光电传感器6(红外发射管和接收管)，在本例中，有2对光电传感器之间的夹角为144度，其余均为72度，总之任何两对传感器之间的夹角均是36度的整倍数，4对传感器可以全部制作在同一圆周上，也可以有三对制作在同一圆周上，另一对传感器制作在半径大于或小于该圆周的圆周上。本例在数字轮2上开有5个形状为分立扇形单孔的透光孔2-1，每2个透光孔之间的夹角也是36度的倍数，透光孔用于对应采样板上的光电传感器6。
实施例二，如图6所示，本例的基本结构与例一相同，不同之处在于传感器采用霍尔传感器，具体方法是将制作在采样板5(印制板)上的红外发射管芯片和接收管芯片改为霍尔传感器7(霍尔元件芯片)，并将机械式数字轮2上所开的透光孔改为小型柱型磁铁8(图6中的霍尔元件芯片7和小型柱磁铁8重叠在一起)。
图7～图16表示了实施例一的工作原理例如数字轮上所显示的数字为“1”，其编码的状态对应于状态图8，此时4对光电传感器中只有从左边顺时针起第2对光电传感器可通过数字轮上的第2个透光孔(也是从左边顺时针数起)而处于导通状态，其余3对光电传感器则均处于截止状态，如令截止状态为“0”，导通状态为“1”，这时光电传感器便输出在此状态下唯一的绝对式循环二进制编码“0100”，依次类推即可得出其余9个状态的编码。
图17～图26表示了实施例二的工作原理本例的工作原理与例一是相同的，不同点仅在于印刷板上的光电传感器变为霍尔传感器，数字轮上的透光孔变为小型柱磁铁，状态图由于图幅小霍尔传感器和磁铁都只反映出一个小黑点且重叠在一起，但并不影响工作原理的表达。
权利要求1.一种机电绝对式循环编码计数器，具有框架(1)，其内通过两根轴(4)安装相互啮合的机械式数字轮(2)和驱动齿轮(3)，其特征在于在需信号采样的每个数字轮(4)的两侧分别插装有信号采样板(5)，每块采样板上制作有四对传感器，每两对传感器之间的夹角均是36度的整倍数，在数字轮(2)上设有对应于采样板上之传感器的感应元件。
2.根据权利要求1所述的机电绝对式循环编码计数器，其特征在于所述四对传感器均制作在同一圆周上。
3.根据权利要求1所述的机电绝对式循环编码计数器，其特征在于所述传感器有三对制作在同一圆周上，另一对传感器制作在半径大于或小于该圆周的圆周上。
4.根据权利要求1或2或3所述的机电绝对式循环编码计数器，其特征在于制作在采样板(5)上的传感器为光电传感器(6)，而设在数字轮(2)上的感应元件为透光孔(2-1)。
5.根据权利要求1或2或3所述的机电绝对式循环编码计数器，其特征在于制作在采样板(5)上的传感器为霍尔传感器(7)，而设在数字轮(2)上的感应元件为小型柱型磁铁(8)。
6.根据权利要求4所述的机电绝对式循环编码计数器，其特征在于所述透光孔(2-1)为分立的扇形单孔。
7.根据权利要求1或2或3所述的机电绝对式循环编码计数器，其特征在于所述采样板(5)为独立插装式的其上直接制有传感器芯片的印刷电路板，采样板的一端开有便于其插装用的开口长形槽孔(5-1)。
专利摘要本实用新型涉及一种机电绝对式循环编码计数器。本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构合理、制造成本低；分辨率和可靠性高、故障率低；以及无源的机电绝对式循环编码计数器。解决该问题的技术方案是一种机电绝对式循环编码计数器，具有框架，其内通过两根轴安装相互啮合的机械式数字轮和驱动齿轮，其特征在于在需信号采样的每个数字轮的两侧分别插装有信号采样板，每块采样板上制作有四对传感器，每两对传感器之间的夹角均是36度的整倍数，在数字轮上设有对应于采样板上之传感器的感应元件。本实用新型可用于水表、电表、气表以及凡使用传统机械式十进制计数器的场合。
文档编号G06M1/00GK2891103SQ200620102599
公开日2007年4月18日 申请日期2006年4月11日 优先权日2006年4月11日
发明者孙海城, 谢志勇 申请人:孙海城