专利名称：机电混合计数编码器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计数器，尤其涉及一种机电一体化的机电混合计数编码器。
目前，计数器有机械计数器和电子计数器两类，前者无需供电即可连续计数并保存数据，但此类计数器不能与计算机连接，后者则可向计算机提供计数编码，但必须连续供电才能连续可靠地计数和保存数据。
本实用新型的目的是提供一种应用广泛，既可在无供电情况下连续计数并保存数据，又可向计算机自动数据采集系统提供数据编码的机电混合计数编码器。
本实用新型的技术方案是以下述方式实现的一种机电混合计数编码器，它由机械计数、电子编码两部分组成，机械部分是由一组数字轮和相对应的进位轮组成，进位轮与所对应的数字轮以齿轮传动方式传动，其传动比为1∶1，相邻数字轮之间的传动比为1∶10，数字轮上沿圆周均匀排列有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数字迹以便于保存和显示所计数值；其中电子编码部分包括与进位轮对应的计数编码盘和进位编码盘，计数编码盘和进位编码盘分别和所对应的进位轮固定为一体同步转动，计数编码盘是一具有“0”或“1”状态的十等份扇区的计数编码盘，沿计数编码盘圆周分别对准连续四个扇区排列有四个相同的识别扇区状态的传感器，进位编码盘是一具有“0”状态的小扇区或“1”状态的大扇区的编码盘，“0”状态扇区小于36°，沿进位编码盘圆周设有一个识别状态的传感器，它与计数编码盘的传动关系是当“0”状态扇区中心对准传感时，处于进位状态的计数编码盘的扇区分界线正好对准编码盘的四个传。数码盘是一具有“1”状态扇区为6个，分4个相连和2个相连，“0”状态扇区4个，分3个相连和1个单独的计数编码盘。传感器为透射式光电传感器、反射式光电传感器、磁传感器。计数编码盘和进位编码盘的“0”状态扇区为透光的空心扇区“1”状态扇区为不透光的实心扇区，传感器为透射式光电传感器。
本实用新型的机械传动原理是数字轮(10、11、12、13、14、15)自左到右分别表示千位、百位、十、个位、小数点后第一位、小数点后第二位，数字轮(10、11、12、13、14)分别与进位轮(5、4、3、2、1)动，两者传动比为1∶1，而下一位的数字轮15与上一位的进位轮1传动关系则为10∶1，所以当数字轮每过360°则拨动上一位进位轮转动36°，与之连动的数轮也转过36°，于是数字轮所显数字为原数字加或由9变为0，当数字14上的显示数字由9变为0即数字轮14和进位轮1同时转过360°时引起整数位进位，至少个位的数字轮13和进位轮2同时转过36°，并且整数字轮上任何位上的数值变化都是由数轮14和进位轮1及与1固定为一体进位编码盘23转过360°引起的。
本实用新型的电子显示编码原理为识别机械计数部分显示的值，提供与之相对应的二进制编码，即用传感器测定计数编码盘所扇区位置对应得知各数字轮所显示的数字。对转动角度识别有两个难的问题即机械误差和进位时的不确定状态。机械误差是固有的，现在轮的轴向摆动误差，径向误差和转动角误差，采用常用的沿轮径向排列传感器和在圆柱面上沿轴向排列传感器的方式，都易造成误识别，错误编码；克服这些固有的机械误差影响实现正确可靠编码是本实用新型的第一个发明点。进位是机械计数的基本过程，如眼观察显示窗中正在进位的数据时人难以识别准确数值一样，用传器识别时也不能得到确定编码，如何处理这种不稳定状态是本实用型的又一个关键发明点。
为了可靠编码，本实用新型特别设计了计数编码盘和进位编码盘，数编码盘每36°角划分为一份，整个盘均分为十个扇区，将每个扇区设计为“0”状态或“1”状态，“0”状态，即传感器识别该扇区时输出的信号对应数码为0，“1”状态是指传感器识别该扇区时输出数码为1，扇区“0”状态或“1”状态设计的原则是用四个同样的传感器沿园周排列，分别对准连续四个扇区，每当编码盘转过36°角，四个传感器输出一个四位二进制编码，当转过360°时共产生十个编码，扇区状态的设计保证这十个四位二进制编码互不相同，计数编码盘逆时针转动一周后从左到右四个传感器产生的十个编码是1000、0001、0011、0110、1101、1011、0111、1111、1110、1100，计数编码盘与数字轮以1∶1传动比同时转动，因此当某一位上的数字轮转过一周后，传感器顺序产生十个四位二进制编码。进位编码盘的设置保证了计数编码器所提供数据的正确性和可靠性，当进位编码盘上的“0”状态扇区中心对准传感器时，处于进位状态的计数编码盘的扇区分界线正好对准编码盘周围的四个传感器，因此，当进位编码盘传感器输出为零时，表明计数编码盘传感器的二进制编码不确定或者说是进位状态，此时编码无效，只要进位编码盘传感器输出为1时，表明计数编码就是稳定的，正确的。
本实用新型的积极效果是1、本计数编码器既可在无供电情况下连续计数并保存数据，又可与计算机数据自动采集系统连接，不但对自动采集系统故障和断电有很强的适应性，而且制做简单、成本较低，可广泛应用于油、水、气、电等计量数据的自动化采集，节省大量的人力、物力和财力。
2、进位编码盘的设置保证了计数编码盘提供数据准确无误，进一步推动计量数据采集自动化的应用。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1为本实用新型的外形结构示意图。
图2为图1沿A-A方向的剖视结构示意图。
图3为图1沿E-E方向纵剖的结构示意图。
图4为图1沿G-G方向纵剖的结构示意图。
由图1-图4可以看出，本实用新型包括壳体16，壳体16上有数字显示窗口22，壳体16内有机械计数、电子编码两部分组成，机械部分是由一组穿过固定轴9的数字轮(10、11、12、13、14、15)和相对应连动穿过固轴7的进位轮(5、4、3、2、1)，进位轮与所对应的数字轮以齿轮传动方式连动，其传动比为1∶1，相邻数字轮之间的传动比为1∶10，数字轮上沿圆周均匀排列有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数字迹以便于保存和显示所计数值；电子编码部分包括计数编码盘(8、25、26、18)和一个进位编码盘23，计数编码盘(8、25、26、18)分别与所对应的进位轮(5、4、3、2)固定为一体同步转动，进位编码盘23与进位轮1固定为一体同步转动，计数编码盘是一具有“0”或“1”状态的十等份扇区的计数编码盘，沿计数编码盘圆周分别对准连续四个扇区排列有四个相同的识别扇区状态的传感器(19、27、28、29)；进位编码盘23是一具有“0”状态的小扇区或“1”状态的大扇区编码盘，“0”状态扇区小于36°，沿进位编码盘23圆周设有一个识别状态的传感器6，它与计数编码盘的传动关系是当小扇区中心对准传感器6时，处于进位状态的计数编码盘的扇区分界线正好对准编码盘的四个传感器；计数编码盘是一具有“1”状态扇区为6个，分4个相连和2个相连，“0”状态扇区为4个，分3个相连和1个单独的计数编码盘；计数编码盘和进位编码盘的“0”状态扇区为透光的空心扇区(20、17)，“1”状态扇区为不透光的实心扇区(21、24)；传感器为透射式光电传感器(6、19、27、28、29)。
权利要求1.一种机电混合计数编码器，它由机械计数、电子编码两部分组成，机械部分是由一组数字轮(10、11、12、13、14、15)和相对应连动的进位轮(5、4、3、2、1)组成，进位轮与所对应的数字轮以齿轮传动方式传动，其传动比为1∶1，相邻数字轮之间的传动比为1∶10，数字轮上沿圆周均匀排列有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数字迹；其特征在于电子编码部分包括计数编码盘(8、25、26、18))和进位编码盘(23)，计数编码盘(8、25、26、18)与所对应的进位轮(5、4、3、2)固定为一体同步转动，进位编码盘(23)与进位轮(1)固定为一体同步转动，计数编码盘是一具有“0”或“1”状态的十等份扇区的计数编码盘，沿计数编码盘圆周分别对准连续四个扇区排列有四个相同的识别扇区状态的传感器(19、27、28、29)；进位编码盘(23)是一具有“0”或“1”状态个扇区的编码盘，“0”状态扇区小于36°，沿进位编码盘园周设有一个识别状态的传感器(6)。
2.根据权利要求1所述机电混合计数编码器，其特征在于计数编码盘是一具有“1”状态扇区为6个，分4个相连和2个相连，“0”状态扇区为4个，分3个相连和1个单独的计数编码盘。
3.根据权利要求2所述的机电混合计数编码器，其特征在于传感器为透射式光电传感器、反射式光电传感器、磁传感器。
4.根据权利要求2所述的机电混合计数编码器，其特征在于计数编码盘和进位编码盘的“0”状态扇区为透光的空心扇区(20、17)，“1”状态扇区为不透光的实心扇区(21、24)。
专利摘要本实用新型公开了一种机电混合计数编码器,它由机械计数、电子编码计数两部分组成,机械部分结构与通用的计数器相同,其不同之处在于机械部分的进位轮上分别固定有计数编码盘和进位编码盘,两盘都具有“0”或“1”状态扇区,沿两盘圆周排列有识别扇区状态的传感器,本计数器既可在无供电情况下连续计数并保存数据,又可与计算机数据自动采集系统连接提供准数据,可广泛应用于油、水、气、电等计量数据的自动化采集。
文档编号G06M1/00GK2394266SQ9923705
公开日2000年8月30日 申请日期1999年1月12日 优先权日1999年1月12日
发明者王振兴 申请人:王振兴