专利名称：指针指数/数字转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直接将指针指数转变为数字显示和数码输出的转换器。
指针指数在二个方面被广泛采用首先，在各类机械结构仪表中，作为该类仪表的读数系统。虽然，由于A／D器件的快速发展，促使各类数显仪表大量出现，但由于指针指数仪表读数敏捷、直观、习惯、稳定等优点，在大部分只需定性测试的监控现场，还是将它作为首选仪表，大量采用，使其在仪表中具有不可动摇的主导地位。其次，指针指数也广泛采用在调控类机构中，如转动式手柄、手轮、螺旋测微、精密调距、各种移动式平衡杠杆、滑尺、标尺等指示调控位置的机构，在多种生产设备中起着重要的作用。
由于指针指数在读数与记录、指数与调控、数据与联网方面脱节，又给自动化测控带来诸多不便。
本实用新型的目的是为了提供一种可将指针表盘读数系统数字化，便于自动化处理的指针指数／数字转换器。
本实用新型的目的可通过如下措施来实现一种指针指数／数字转换器是在指针指数表盘的标度线处设有信号产生和接收转换电路，信号产生和接收转换电路产生二进制表盘码电信号与二-十进制译码电路相连，二-十进制译码电路输出的电信号与译码、显示电路相连。
本实用新型相比现有技术具有如下优点1、本实用新型利用信号产生和接收转换电路将表盘指针指数有效数字转换为相应的电信号，再经专设的二-十进制的译码电路将其转换为十进制电信号，然后经常规编码器转变成BCD码输出他用，或由常规译码器译码，由显示电路将其显示，这样可将表盘指针读数系统数字化，便于自动化处理。
2、本实用新型利用具两位有效数字输出的十进制单元译码电路，可将表盘读数规范为单元系列，便于拼接或删减，单元译码电路可设计成模块，方便插接。
本实用新型的具体结构由以下附图给出
图1是本实用新型的结构原理示意图1-表盘2-标度数3-标度线4-指针5-信号产生和接收转换电路6-二-十进制译码电路7-译码、显示电路图2是本实用新型信号产生和接收转换电路例1图3是本实用新型信号产生和接收转换电路例2图4是本实用新型十进制两位有效数字译码电路原理图图5是本实用新型十进制三位有效数字译码电路原理图图6是本实用新型十进制四位有效数字译码电路原理图图7是本实用新型十进制两位有效数字单元译码电路简化电路原理图图8是本实用新型译码、显示电路实施例原理图图9是本实用新型两位有效数字单元译码、显示电路实施例原理图本实用新型还将结合附图实施例作进一步详述参照图1，一种指针指数／数字转换器是在指针指数表盘1的标度线3处设有信号产生和接收转换电路5，信号产生和接收转换电路5产生的二进制表盘码电信号与二-十进制译码电路6相连，二-十进制译码电路6输出的电信号与译码、显示电路7相连。
一种指针指数／数字转换器的信号产生和接收转换电路5可采用光电转换或电刷接触式信号转换装置输出电信号，再经放大、整形、反相后输出具一位高电平和多位低电平的二进制表盘码信号。
参照图2为光电信号产生和接收转换电路例图，是在表盘1的标度线3处设有光窗8，由光窗8中透过的光线经光敏元件9接收后，输出电信号经放大器10放大、斯密特触发器11整形、再经反相器12反相后输出。
参照图3，为电刷接触式电信号产生和接收转换电路例图，与高电平相连的电刷13与表盘1标度线3处的触头14相触，指针4带动电刷13滑过表盘1上的触头14产生电信号，经上述放大、整形后输出。
参照图4，一种指针指数／数字转换器的二-十进制译码电路6是以表盘1指针4指数的两位有效数字的译码作为单元译码电路，然后在单元译码电路的基础上进行简单变异形成多种表盘译码电路。单元译码电路是将两位有效数字中的具有相同第一位有效数字的电信号经二极管对应接至其有效数字的主通道上输出；将具有相同第二位有效数字的信号经二极管分成二路接至其对应端输出；然后所有有效数字均通过二极管接到同一输出端，作为标志输出端。具体按法如下，即将表盘第一位有效数字对应输出端头00、10、20、……90通过二极管D01、D11、D21……D91分别接到S0、S1、S2……S9上，构成单元译码电路第一位完全有效数字(十位数)0、1、2……9的主通道。再将具有相同第一位(十位)编号数的引线端通过二极管按到上述具同号的输出端头上，即05、15、25、……95通过D06、D16、D26、……D96接到S0、S1、S2、……S9上，构成S0、S1、S2……S9的信号保持通道。
将所有端头00、10、20、……90和05、15、25、……95通过二极管D00、D10、D20……D90和D05、D15、D25……D95接到一起，构成输出端头F0，为单元译码电路的标志输出端，即前一位有效数字输出端。F0有二个输出头一个为F0，另一个为F0＇，F0直接输入显示电路，而F0＇通过二极管与其他单元译码电路拼接成小型、中型、大型译码电路用。
将表盘输出端头中具有相同第二个编号(个位)的端头通过二极管接到一起，构成T0、T5输出头。即00通过二极管D02；10通过二极管D12；20通过二极管D22；……90通过二极管D92；接到一起，形成T0的输出头。而05通过二极管D01；15通过二极管D17；25通过二极管D27；……95通过二极管D97接到一起，形成T5的输出头。T0、T5构成第二位有效数字(个位数)“0”“5”。
参照图5，一个复杂的表盘可由单元表盘重复后接而成，相对应的译码电路也可由单元译码电路重复后按组成。由十个单元表盘一个个连接组合起来，构成一个小型表盘，表盘标度从单元表盘的00到95扩到000到995，构成了三位有效数字读数表盘。对应的小型译码电路也一样，由十个单元译码电路U1接续构成，输入端头从20位扩到200位，对应200位以内的表盘码，输出端头构成三位有效数字，三位有效数字中的第一位由F0、F1、F2、……F9构成。第二位由S0、S1、S2、……S9构成，第三位由T0、T5构成。M0为整个小型译码电路的识别输出头，即前一位有效数字输出端头。也有M0和M0＇二个端头，M0直接输入显示电路，而M0＇通过二极管与其他小型译码电路拼接成中型译码电路。
参照图6，一个中型表盘可由十个小型表盘接续构成，表盘标度数从小型表盘的000到995扩到0000到9995，构成四位有效数字的中型读数表盘。相对应的中型译码电路G1，也是由十个小型译码电路E1一个跟一个接续构成，输入端头从200位扩到2000位，对应2000位以内的表盘码，输出端头构成四位有效数字，四位有效数字中的第一位由M0、M1、M2、……M9构成。第二位由F0、F1、F2、……F9构成，第三位由S0、S1、S2、……S9构成，第四位由T0、T5构成。而L0为整个中型译码电路的识别输出即前一位有效数字输出端头，也分L0和L0＇二个端头，L0直接输入显示电路，而L0＇通过二极管与其他中型译码电路拼接成大型译码电路。
参照图7为将两位有效数字的单元表盘简化接法，如将单元表盘分成十等分后，不能再分。每等分为相邻十位标度线间的十分之一，以00、10、20、……90表示输出端头，其对应的单元译码电路只需将U1的05、15、25、……95端头接地，即简化为适应这种表盘的单元译码电路。同理可以得到五等分、四等分简化接法原理图。也可获得单元译码电路部分使用简化图。
本实用新型的二-十进制译码电路输出的电信号由常规的译码、显示电路进行译码显示。参照图8为常规译码、显示电路，通过二-十进制译码电路，已将各种复杂的二进制表盘码，译成几组0至9按位按序排列的十进制信号，对每一组0至9排列的完全十进制信号，显示方法是一样的。即S0、S1、S2、……S9；F0、F1、F2、……F9；M0、M1、M2、……M9；L0、L1、L2、……L9。每一组的常规显示过程一样，称为一位数字显示电路。其常规显示方式有多种可供选择，图8是一种。信号从S0、S1、S2、……S9输入后，首先通过IC1、IC2(均为CC4014)缓冲放大，再入IC3(CC40147)10线-4线优先编码器，将十进制信号编成BCD码输出。输出的BCD码一路经A0、B0、C0、D0输出，以供外用。另一路输入IC4(MC14511)、译码、锁存、驱动，输出七段至LDD显示数值。而锁存由BG0控制，锁存信号由D1、D2、D3、D4得到。R1为LDD亮度调节电阻；K0为小数点控制开关；R4、C1锁存电压调控；R2、R3、C1为锁存时间调控。
参照图9，一个单元显示电路，能显示一个完整的单元译码结果，它由三部分构成。即A为尾数显示部分，B为一位数显示部分，C为满度显示部分。
A尾数显示部分只有0、5两数，在一位数显示电路中，将输入端1-4，6-9按地即得，简化成图十的A。所有元器件的作用型号与图9一样。
B一位有效数字显示部分。即图8。
C满度显示部分，只需显示“1”，并输出满度警告信号。一般因M1信号不具备驱动功能，经IC1(CC4050)缓冲放大后，直接驱动3LDD显示“1”，同时输出满度警告信号，作为计数、警告用。
其他显示电路与小型译码电路相匹配的显示电路只需将图十中的第B部分重复一次，显示三位有效数字。与中型译码电路相匹配的显示电路，只需在图十中将第B部分重复二次即可，显示四位有效数字。其余类推。
小数点的位置的确定小数点在什么位置由开关K来定，通过亮度调节电阻R1调节其发光亮度。
权利要求1.一种指针指数／数字转换器，其特征是在指针指数表盘(1)的标度线(3)处设有信号产生和接收转换电路(5)，信号产生和接收转换电路(5)产生的二进制表盘码电信号与二-十进制译码电路(6)相连，二-十进制译码电路(6)输出的电信号与译码、显示电路(7)相连。
2.如权利要求1所述的指针指数／数字转换器，其特征是所述的信号产生和接收转换电路(5)可采用光电转换或电刷接触式信号转换装置输出电信号，再经放大、整形、反相后输出只含一位高电平和多位低电平具有二进制形式的表盘码信号。
3.如权利要求1所述的指针指数／数字转换器，其特征是所述的二-十进制译码电路(6)是以表盘(1)指针(4)指数的两位有效数字的译码为单元译码电路，在单元译码电路的基础上进行拼接或简化；其中单元译码电路是将两位有效数字中的具有相同第一位有效数字的电信号经线或对应接至其有效数字的主通道上输出；将具有相同第二位有效数字的电信号分成两路经线或接至对应端输出；然后所有有效数字均通过线或接到同一输出端，作为标志输出端。
4.如权利要求1或3所述的指针指数／数字转换器，其特征是所述的二-十进制单元译码电路(6)的标志输出端还可作为与其他相同单元译码电路的标志输出端拼接形成各种形式译码电路；单元译码电路也可部分使用，构成部分使用译码电路。
专利摘要本实用新型涉及一种指针指数/数字转换器,该转换器是在指针指数表盘1的标度线3处设有信号产生和接收转换电路5,信号产生和接收转换电路5产生二进制表盘码电信号与二－十进制译码电路6相连,二－十进制译码电路6输出的电信号与译码、显示电路7相连;本实用新型将指针表盘读数系统数字化,便于自动化处理,扩大了使用范围。
文档编号G01D5/26GK2417459SQ00226308
公开日2001年1月31日 申请日期2000年4月11日 优先权日2000年4月11日
发明者盛伯弘 申请人:盛伯弘