专利名称：计数器的制作方法
技术领域：
本实用新型应用于水表、电表、煤气表以及采用机电式十进制计数器的计 量领域，尤其涉及一种具有电子计数功能的机电式计数器。
背景技术：
目前，机电式计数器的电子计数方法主要有两种
一种是脉冲式，即通过对计数器的转动圈数通过光、磁或谐振感应方式等 进行脉冲输出计量，每转动一圈便输出一个脉冲或脉冲组再由电子系统进行处 理并加以累计和存储，以此实现计量仪表对其所要计量的物理量的计量。采用 机械和电子分别独立计数存储、双重计量，这样，虽然结构简单成本低，但是 存在两个问题 一、脉冲计量易受干扰和攻击，影响计量的准确性，而且计量 误差会累加；二、脉冲计量装置必须保证在计量的全过程中始终处于工作状态， 因此会产生较大的功耗，同时相关器件的使用寿命受到影响。
另一种是直读式，即通过在每个字轮上设置编码盘与光电传感器相配合， 电子系统直接读取编码信号，信号编码能对字轮的10进制数进行准确分辨，故 称直读式计数器，这种方法的特点是平时可以在无源状态下待机，读取信号时 可以在随机的任何时候进行。采用机械计数和存储，而电子系统直接读取机械 计量值，这样，虽然不存在计量误差也不易被外界干扰和攻击，但由于其结构 较为复杂，采用的光电传感器数量较多，故其整体的可靠性和成本就相对欠缺， 性价比相对较低。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是弥补目前现有机电式计数 器在实际使用中所存在的缺陷或不足，提供一种高可靠性、低成本、低功耗的 机电式计数器的电子计数方法及采用该方法的计数器。
为了达到上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案
一种机电式计数器，包括壳体，壳体内设有字轮轴，字轮轴上设有若干个 柱面印有数码的普通字轮，相邻字轮之间通过进位齿轮传动进位，字轮轴上还 设有一个采样字轮，采样字轮与普通字轮通过进位齿轮传动进位，所述采样字 轮端面上设有用于将其圆周区分为多个不同区域位置的若干圆环码道，圆环码 道由相间分布的若干透空段和非透空段构成，所述的若干圆环码道构成格雷码 盘结构，所述采样字轮两侧均设有信号采样板，两信号采样板上相对设置有3 对与圆环码道相对应的光电发射和接收传感器，所述传感器连接有电子系统， 传感器按照固定的采样周期采样，电子系统通过比较相邻两次采样结果来确定 计数值及计数存储，其中，所述传感器的采样周期小于采样字轮旋转回到同一 区域位置的最短时间。
作为优选，上述采样字轮端面上由外至内设有同心的第三、第二、第一圆 环码道，所述的各圆环码道之间和各传感器之间的位置关系如下
对应第三圆环码道的传感器在信号采样板上的位置角度为90° +X，与之相 对应的该码道上透空段和非透空段的分界线的角度分别为45° +X、 135° +X、
225。 +X、 315。 +X;
对应第二圆环码道的传感器在信号采样板上的位置角度为90° +Y，与之相 对应的该码道上透空段和非透空段的分界线的角度分别为0° +Y、 180° +Y;
对应第一圆环码道的传感器在信号采样板上的位置角度为90° +Z，与之相 对应的该码道上透空段和非透空段的分界线的角度分别为90° +Z、 270° +Z; 其中，0° <X、 Y、 Z< 360° 。
作为优选，上述的第一圆环码道和第二圆环码道合并成一道圆环码道，对 应该圆环码道的两对传感器在信号采样板上的位置角度为0° +U、 90° +U，与之 相对应的该码道上透空段和非透空段的分界线的角度分别为0° +U、180° +U， 其中，0° <U< 360° 。
上述若干圆环码道之间可以设置圆环间隔，也可以不设置圆环间隔，相邻 的透空段部分可相互连通。
作为优选，上述信号采样板以PCB板为基底，PCB板上直接封装有传感器芯 片裸片，传感器芯片裸片周围设有聚光的塑料外框，所述信号采样板通过插接 方式连接在壳体上。
本实用新型由于采用了以上的技术方案，电子系统通过定时采样、读取编 码的方式来计量采样字轮的旋转圈数从而达到电子计数并存储的目的，完全可 以替代现有的脉冲式机电计数器，并且具有抗干扰能力强、计量误差小、可靠 性好、功耗小、使用寿命长等优点，相对于直读式机电计数器，本发明创造大 大降低了制造成本，具有较高的性价比。
图1是本实用新型的结构示意图。 图2是图1中的A向示意图。 图3是实施例1的圆环码道和传感器设置示意图。 图4是实施例2的圆环码道和传感器设置示意图。 图5是实施例3的圆环码道和传感器设置示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做一个详细的说明。 实施例h
如图1、图2所示的一种计数器，包括壳体7，壳体7内设有字轮轴1和进 位齿轮轴8，字轮轴1上设有4个柱面印有数码的普通字轮2和一个采样字轮5， 进位齿轮轴8上设有进位齿轮9，在采样字轮5两侧均设有信号采样板6，两信 号采样板6上相对设置3对光电发射和接收传感器4，相邻字轮之间通过进位齿 轮9和进位拨齿3传动进位，采样字轮5端面上设有用于将其圆周区分为8个 不同区域位置的3道圆环码道51，圆环码道51由相间分布的若干透空段和非透 空段构成，所述传感器4连接有电子系统，传感器4按照固定的采样周期采样， 电子系统通过比较相邻两次采样结果来确定计数值及计数存储，其中，传感器4 的采样周期小于采样字轮5旋转回到同一区域位置的最短时间。
如图3所示，上述采样字轮端面上由外至内设有同心的第三、第二、第一 圆环码道，所述的各圆环码道与相对应的传感器的位置关系如下
对应第三圆环码道的传感器在信号采样板上的位置角度设为90° ，则与之 相对应的该码道上透空段和非透空段的分界线的角度分别为45° 、 135° 、 225° 、 315° ;
对应第二圆环码道的传感器在信号采样板上的位置角度设为90° ，则与之
相对应的该码道上透空段和非透空段的分界线的角度分别为0° 、 180° ;
对应第一圆环码道的传感器在信号采样板上的位置角度设为90° ，则与之 相对应的该码道上透空段和非透空段的分界线的角度分别为90° 、 270° 。
上述的编码结构使得采样字轮5的圆周被分成8等份，每一份的区域位置 内都具有不同编码从而构成格雷码码盘结构，电子系统通过采样获得的编码信
号对照逻辑表就可以唯一确定采样字轮旋转经过或者所处的位置，进而可以判 断是否己经旋转一圈以及计数并存储。本实施例中，上述的3道圆环码道51之
间设有圆环间隔52，上述的3对传感器排列在同一条半径线上，上述信号采样 板6以PCB板为基底，PCB板上直接封装有传感器芯片裸片，传感器芯片裸片周 围设有聚光的塑料外框，所述信号采样板6通过插接方式连接在壳体7上。 实施例2:
如图4所示的一种计数器，相对于实施例1，本实施例将上述第一圆环码道 和第二圆环码道合并成一道圆环码道，对应该圆环码道的两对传感器在信号采 样板上的位置角度设为0° 、 90° ，则与之相对应的该码道上透空段和非透空段 的分界线的角度分别为0° 、 180° 。其他同实施例l，这样的结构可以减小采 样字轮的体积或者降低制造工艺要求。
实施例3:
如图5所示的一种计数器，相对于实施例2，本实施例去掉各圆环码道之间 的圆环间隔52，使得各圆环码道51的透空段部分相互连通。其他同实施例2， 这样的结构同样是为了减小采样字轮的体积或者降低制造工艺要求。
上述的实施例中，采样字轮7上任一圆环码道上的透空和非透空段对换或 者与信号采样板5上相对应的传感器同时旋转相同的角度，各圆环码道之间可 以有间隔，也可没有间隔，当将各圆环码道间取消间隔，相邻圆环码道上相近 的透空段和非透空段可相互连接，都不影响上述实施例的实施结果，均可以视 为本实用新型的等效结构，落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1. 一种机电式计数器，包括壳体(7)，壳体(7)内设有字轮轴(1)，字轮轴(1)上设有若干个柱面印有数码的普通字轮(2)，相邻字轮之间通过进位齿轮(9)传动进位，其特征在于，所述字轮轴(1)上设有一个采样字轮(5)，采样字轮(5)与普通字轮(2)通过进位齿轮(9)传动进位，所述采样字轮(5)端面上设有用于将其圆周区分为多个不同区域位置的若干圆环码道(51)，圆环码道(51)由相间分布的若干透空段和非透空段构成，所述的若干圆环码道(51)构成格雷码盘结构，所述采样字轮(5)两侧均设有信号采样板(6)，两信号采样板(6)上相对设置有3对与圆环码道相对应的光电发射和接收传感器(4)，所述传感器(4)连接有电子系统，传感器(4)按照固定的采样周期采样，电子系统通过比较相邻两次采样结果来确定计数值及计数存储，其中，所述传感器(4)的采样周期小于采样字轮(5)旋转回到同一区域位置的最短时间。
2. 根据权利要求1所述的一种机电式计数器，其特征在于，所述采样字轮端面上由外至内设有同心的第三、第二、第一圆环码道，所述的各圆环码道之间和 各传感器之间的位置关系如下对应第三圆环码道的传感器在信号采样板上的位置角度为90°+X，与之相对应的该码道上透空段和非透空段的分界线的角度分别为45°+X、135°+X、225°+X、315°+X;对应第二圆环码道的传感器在信号采样板上的位置角度为90°+Y，与之相对应的该码道上透空段和非透空段的分界线的角度分别为0°+Y、180°+Y; 对应第一圆环码道的传感器在信号采样板上的位置角度为90°+Z，与之相对 应的该码道上透空段和非透空段的分界线的角度分别为90°+Z、 270°+Z; 其中，0°<X、Y、Z< 360° 。
3. 根据权利要求2所述的一种机电式计数器，其特征在于，所述的第一圆环码 道和第二圆环码道合并成一道圆环码道，对应该圆环码道的两对传感器在信号采样板上的位置角度为0° +U、 90° +U，与之相对应的该码道上透空段和 非透空段的分界线的角度分别为0° +U、 180° +U，其中，0° <U< 360° 。
4. 根据权利要求2或3所述的一种机电式计数器，其特征在于，所述的若干圆 环码道(51)之间设有圆环间隔(52)。
5. 根据权利要求2或3所述的一种机电式计数器，其特征在于，所述的若干圆 环码道(51)之间相邻的透空段部分相互连通。
6. 根据权利要求1至3中任一项所述的一种机电式计数器，其特征在于，所述 信号采样板(6)以PCB板为基底，PCB板上直接封装有传感器芯片裸片，传 感器芯片裸片周围设有聚光的塑料外框，所述信号采样板(6)通过插接方式 连接在壳体(7)上。
专利摘要本实用新型公开了一种机电式计数器，包括壳体，字轮轴，普通字轮，一个采样字轮，采样字轮端面上设有用于将其圆周区分为多个不同区域位置的若干圆环码道，圆环码道由相间分布的若干透空段和非透空段构成，若干圆环码道构成格雷码盘结构，采样字轮两侧均设有信号采样板，两信号采样板上相对设置有3对与圆环码道相对应的光电发射和接收传感器，传感器连接有电子系统，传感器按照固定的采样周期采样。本技术方案电子系统通过定时采样、读取编码的方式来计量采样字轮的旋转圈数从而达到电子计数并存储的目的，完全可以替代现有的脉冲式计数器，并且具有抗干扰能力强、计量误差小、可靠性好、功耗小、使用寿命长等优点。
文档编号G06M1/272GK201078776SQ200720311570
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月19日 优先权日2007年12月19日
发明者健 方 申请人:王 英