专利名称：自动码盘直读器的制作方法
技术领域：
本发明为一种自动码盘直读器。
随着科学技术的发展，通过微型计算机技术进行远程抄表已成为现实。但是，目前这种抄表技术其数据是实时累加的，掉电、上电以及电源的干扰有时会打乱或丢失累加的数据。这种技术采用脉冲计数方式要求光耦器件及其它电子器件要实时通电，因而器件容易损坏。而且恶劣环境会对光电脉冲有干扰，它会导致CPU多计或漏计脉冲，影响计数的准确性。另外，高温和低温环境还会引起某些电子元件的性能或参数变化，它也会造成计数不准的问题。现在，也有个别产品采用不用计数的方案，如电表字轮打孔定位法，但这种方法也有连线太多、工艺复杂、成本较高的缺点。
本发明的目的在于设计一种成本低、计数准确、使用寿命长的自动码盘直读器。
本发明包括各位上的数字码盘，每一数字码盘的至少一侧表面上固定有与其上的各个数码对应的反光部分及吸光部分组成的信号标志，在数字码盘的同一侧固定带有与信号标志位置对应的光电耦合管的线路板，与各个数码对应的信号标志不同，线路板的输出端与控制与处理电路连接。
本发明是通过区别光电耦合管接收的光信号的不同来确定数字码盘的情况，从而确定其计数的。光电耦合管将光信号直接转换为电信号而将其通过一定的显示方式显示出来以直接进行读数。这种结构的计度器不必使用实时累加的方法，只需要在进行读数时将电路通电，不必长期通电，因而能够大大加长各元件的使用寿命。而且，任何时间所得出的数据均为准确数据。另外，本发明还有结构简单、成本低廉的特点。
在本发明中，如果将数字码盘由吸光材料制成，则信号标志的实现只需在其表面安装反光片即可。
由于常用的计读器每个数字码盘一般采用0-9十个数字，根据数字电路的要求，可将反光片按照二进制编码的规则进行安装。与各个数码对应编码可通过在其所在的径线上安装反光片的方法实现，即将编码在每个数码对应的径线上进行编排，对其对应的光电耦合管也要按某一半径线安装。这种方法显然较为繁琐。对于十个数字，使用四位二进制编码即可，但为适应不同的设计要求可在与每个数字码盘对应的一个线路板上分别安装3-5个光电耦合管和与3-5个数码对应的反光片，每个反光片的位置能与各个光电耦合管对应，光电耦合管与反光片的位置排列组合构成不同二进制编码的形式，其中每组编码与一个数码对应。
例如数字码盘及线路板上分别有与4个数码对应的反光片和4个光电耦合管；各光电耦合管所在位置的间隔均为一个数码间隔，而反光片的位置依次为五个数码间隔、相邻、一个数码间隔、相邻；上述第一个光电耦合管与第一个反光片相邻。
又如数字码盘及线路板上分别有与4个数码对应的反光片和4个光电耦合管；各光电耦合管所在位置的间隔均为一个数码间隔，而反光片的位置依次为四个数码间隔、相邻、两个数码间隔、相邻，上述第一个光电耦合管与第一个反光片相邻。
再如数字码盘及线路板上分别有与3个数码对应的反光片和5个光电耦合管；各光电耦合管的间隔均为一个数码间隔，各反光片对应位置的间隔依次为相邻及一个数码间隔。
还如数字码盘及线路板上分别有与4个数码对应的反光片和5个光电耦合管；各光电耦合管的间隔均为一个数码间隔，反光片的间隔依次为五个数码间隔、相邻、一个数码间隔、相邻。
对应上述各种形式，也可采用相反的形式，即对于第二种情况，可采用与5个数码对应的反光片和三个光电耦合管。对于第三种情况，可采用与5个数码对应的反光片和四个光电耦合管。
而对应于上述三种形式，各光电耦合管的输出端均可分别直接与显示电路连接，从而直接显示读数。由于光电耦合管得到并输出的为数字信号，其输入、输出端也可以直接与中央控制电路连接。但为了简化电路，也可使本发明中的与各数字码盘对应的光电耦合管组为并联形式，并通过中央控制电路对其进行分时控制。而对应于每个数字码盘的各光电耦合管的输入端也可采用串联形式，也可采用并联的输入形式。
对于小数位数字码盘，本发明使用与其它数字码盘相同的结构，或者只使用一个光电耦合管，并在数字码盘上安装一个反光片，该反光片位于数字0和9之间这个光电耦合管用于在数字码盘由0向9转动时给中央控制器发出信号控制其进行或不进行读数。
本发明中的反光片可为任意形状，在一般情况下要求每一数字码盘上的反光片安装在以码盘中心轴处为圆心的同一个圆上，而要求对应的光电耦合管也位于同样大小的圆上，这种结构在加工时对工艺要求较高。但反光片也可为扇形，这样安装光电耦合管时只要其所在的径线符合要求即可。
下面结合附图对本发明的实施例做详细说明。
图1为本发明实施例数字码盘部分的部分剖视图；图2为图1的A-A视图；图3.1、3.2为实施例一数字码盘侧面及光电耦合管对应位置的示意图；图4为实施例二的数字码盘侧面及光电耦合管对应位置的示意图；图5实施例一、二与各数字码盘对应的电子线路的线路图；图6.1、6.2、6.3为实施例二数字码盘侧面及光电耦合管对应位置的示意图；图7为实施例三小数位数字码盘的侧面图；图8.1、8.2、8.3为实施例四数字码盘侧面及光电耦合管对应位置的示意图9为实施例三、四电路图；其中，1-支架，2-轴，3-数字码盘，4-线路板，5-反光片，6-光电耦合管。
实施例一如图1、2所示，本实施例为四位计数器，它包括间隔安装在轴2上的四个线路板4和四个数字码盘3，每个数字码盘3的一个表面上带有由与四个数码对应的反光片5和吸光部分构成的信号标志，其中的吸光部分即为数字码盘3的表面。每个反光片5呈方形片状，它们分别5个数字位置对应。在与每个数字码盘对应的线路板4上安装有四个光电耦合管6，各反光片5及光电耦合管与轴的距离相等。在本实施例的数字码盘3上沿其圆周有0-9十个均匀安排的数字，即相邻各个数字所在的径线之间的夹角均为36度左右。在本实施例线路板4上的光电耦合管6及数字码盘3上的反光片5满足下列关系各光电耦合管所在位置的间隔均为一个数码间隔，而反光片的位置依次为五个数码间隔、相邻、一个数码间隔、相邻；上述第一个光电耦合管与第一个反光片相邻。图3.1、3.2中列出了按此方法安装反光片和光电耦合管的两种结构形式。如图5所示，在本实施例中，每一线路板4上各光电耦合管的输入端串联，该串联电路一端接接口的地线即其第1端，另一端接中央控制电路输出端，四个线路板4上的串联电路输入端分别连接接口的第9～13端。而各光电耦合管6的输出端分别与中央控制电路的数据输入端连接。而且，上述各个线路板上的线路中表示同一数字时处于同一位置上的光电耦合管并联，它们的一端分别与地线3、5、7端及输出端2、4、6、8连接。
实施例二本实施例的结构与实施例一基本相同，这里不再对其相同部分进行叙述。本实施例数字码盘3上的反光片5的安装与实施例一不同，如图4所示，其结构为各光电耦合管所在位置的间隔均为一个数码间隔，而反光片的位置依次为四个数码间隔、相邻、两个数码间隔、相邻，上述第一个光电耦合管与第一个反光片相邻。
实施例三本实施例数字码盘3及线路板4的的安装与实施例一相同，这里不再赘述。在每个数字码盘3的一个表面上有与三个数码对应的反光片5，它们均呈36度的扇形，数字码盘3表面的其余部分为吸光部分。前四个数字码盘3上反光片5的安装可为图6.1、6.2、6.3所示的任意一种，各反光片对应位置的间隔依次为相邻及一个数码间隔。在与上述数字码盘对应的每个线路板4上安装有五个光电耦合管6，各光电耦合管6之间均相隔一个数码，其中上述第一组光电耦合管6与第一个反光片5所在径线的夹角为一个数字间隔。如图6所示，最后一个数字码盘，即指示小数位读数的数字码盘上只有一个弧度为36的反光片，它位于数字码盘上0、9两个数字之间。如图9所示，本实施例中与前四位的数字码盘对应的线路板4上的五个光电耦合管6的连接与实施例一的思路相同，这里不再重复。在与小数位对应的线路板上只有一个光电耦合管，其输入端与中央控制电路的输出端连接，其输出端与中央控制电路的输入端连接。
实施例四本实施例线路板及数字码盘的结构以及电路均与实施例二相同，这里不再赘述。每个数字码盘的一个表面上有与四个数码对应的反光片，它们均呈36度的扇形，数字码盘表面的其余部分为吸光部分。如图8.1、8.2、8.3所示，反光片的间隔依次为五个数码间隔、相邻、一个数码间隔、相邻。在与每个数字码盘对应的线路板上安装有五个光电耦合管，各光电耦合管的间隔均为一个数码间隔。在本实施例中，由光电耦合管读出的数字信号分别为11100、11010、11001、10101、10011、01011、00111、10110、01110、01101，由此可见，每个编码均由三个1和二个0组成，即为恒比码，因此能够检测光电耦合管的损坏情况。
权利要求
1.一种自动码盘直读器，包括各位上的数字码盘(3)，其特征是每一数字码盘(3)的侧面上有由反光部分和吸光部分组合而成的信号标志，在数字码盘(3)的同一侧固定带有与信号标志位置对应的光电耦合管(6)的线路板(4)，与各个数码对应的信号标志不同，各光电耦合管(6)的输出端与控制与处理电路连接。
2.根据权利要求1所述的自动码盘直读器，其特征是与每个数字码盘(3)对应的一个线路板(4)上分别安装有与3-5个数码对应的反光片(5)和3-5个光电耦合管(6)，每个反光片(5)的位置能与各个光电耦合管(6)对应。
3.根据权利要求2所述的自动码盘直读器，其特征是数字码盘(3)及线路板(4)上分别有与4个数码对应的反光片(5)和4个光电耦合管(6)；各光电耦合管(6)所在位置的间隔均为一个数码间隔，而反光片(5)的位置依次为五个数码间隔、相邻、一个数码间隔、相邻；上述第一个光电耦合管(6)与第一个反光片(5)相邻。
4.根据权利要求2所述的自动码盘直读器，其特征是数字码盘(3)及线路板(4)上分别有与4个数码对应的反光片(5)和4个光电耦合管(6)；各光电耦合管(6)所在位置的间隔均为一个数码间隔，而反光片(5)的位置依次为四个数码间隔、相邻、两个数码间隔、相邻，上述第一个光电耦合管(6)与第一个反光片(5)相邻。
5.根据权利要求2所述的自动码盘直读器，其特征是数字码盘(3)及线路板(4)上分别有与3个数码对应的反光片(5)和5个光电耦合管(6)；各光电耦合管(6)的间隔均为一个数码间隔，各反光片(5)对应位置依次为相邻及一个数码间隔。
6.根据权利要求2所述的自动码盘直读器，其特征是数字码盘(3)及线路板(4)上分别有与4个数码对应的反光片(5)和5个光电耦合管(6)；各光电耦合管(6)的间隔均为一个数码间隔，反光片(5)的位置依次为五个数码间隔、相邻、一个数码间隔、相邻。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的自动码盘直读器，其特征是与各数字码盘(3)对应的光电耦合管组为并联形式，它与中央控制电路连接并由其分时控制。
8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的自动码盘直读器，其特征是与同一个数字码盘(3)对应的各光电耦合管中的输入端串联，其输出端分别与中央控制器连接。
9.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的自动码盘直读器，其特征是小数位数字码盘上有一个反光片，对应的线路板上只有一个光电耦合管。
10.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的自动码盘直读器，其特征是与每个数码对应的反光片呈36度的扇形。
全文摘要
本发明为一种自动码盘直读器。它包括各位上的数字码盘,每一数字码盘的至少一侧表面上固定有与其上的各个数码对应的反光部分及吸光部分组成的信号标志,在数字码盘的同一侧固定带有与信号标志位置对应的光电耦合管的线路板,与各个数码对应的信号标志不同,线路板的输出端与控制与处理电路连接。使用本发明能够大大加长各元件的使用寿命,而且,任何时间所得出的数据均为准确数据。另外,本发明还有结构简单、成本低廉的特点。
文档编号G06K7/10GK1285566SQ0011084
公开日2001年2月28日 申请日期2000年1月20日 优先权日1999年8月18日
发明者董良成, 方明, 陈献民, 刘立国, 李俊 申请人:济南高新开发区积成电子系统实验所