專利名稱：一種用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)數(shù)器編碼的方法，特別涉及一種用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法。
背景技術(shù)：
遠(yuǎn)傳直讀式水表、氣表、電表等需要將計(jì)數(shù)器編碼字輪轉(zhuǎn)動(dòng)位置對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)字進(jìn)行電信號(hào)編碼輸出到計(jì)量?jī)x器、儀表，這時(shí)用于計(jì)量?jī)x表計(jì)數(shù)器編碼字輪的編碼方法顯得尤為重要。發(fā)明專利2008100674 . 7公開了一種計(jì)數(shù)器編碼字輪的編碼方法，計(jì)數(shù)器編碼字輪圓周面上以36°夾角，依次均勻分供人工讀數(shù)用的“0” “9”十個(gè)數(shù)字，通過在計(jì)數(shù)器編碼字輪端面上設(shè)計(jì)與字輪中心同心、且在同一圓周線上的三個(gè)扇形透光孔槽來完成編碼，它的計(jì)數(shù)器編碼字輪旋轉(zhuǎn)一周，由安裝在編碼字輪兩側(cè)，以36°夾角均勻分布的5對(duì)光電傳感器依次產(chǎn)生三十組不同的5位二進(jìn)制數(shù)字編碼電信號(hào)，對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器編碼字輪上的 “0 9”十個(gè)數(shù)字，每個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)三組5位二進(jìn)制數(shù)字編碼，這種編碼方法產(chǎn)生的編碼數(shù)量多，光電傳感器發(fā)生故障時(shí)，易出現(xiàn)讀數(shù)錯(cuò)誤，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)傳感器故障；該編碼對(duì)模具精度要求較高，不能準(zhǔn)確地區(qū)分聯(lián)動(dòng)進(jìn)位時(shí)的臨界進(jìn)位位置，造成臨界進(jìn)位時(shí)的編碼錯(cuò)誤與讀數(shù)誤差，需復(fù)雜的軟件算法糾正進(jìn)位問題；傳感器夾角只有36°，導(dǎo)致相鄰的兩傳感器距離較近，在采樣時(shí)只能分時(shí)采樣，限制了發(fā)射管的驅(qū)動(dòng)方式只能采用并聯(lián)恒壓方式，并聯(lián)恒壓驅(qū)動(dòng)的發(fā)射管，極易因發(fā)射管管壓降的不一致造成驅(qū)動(dòng)電流的不一致，從而導(dǎo)致發(fā)射管發(fā)光強(qiáng)度不同，進(jìn)而影響讀數(shù)精度，造成讀數(shù)錯(cuò)誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案一種用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法，計(jì)數(shù)器編碼字輪圓周面，以36°為單位，均分為 10等份，人工讀數(shù)用的“0” “9”十個(gè)數(shù)字，每個(gè)數(shù)字占一份，通過計(jì)數(shù)器編碼字輪側(cè)面上的與字輪中心同心、且在同一圓周線上的兩個(gè)扇形孔槽來構(gòu)成編碼，將計(jì)數(shù)器編碼字輪分為第一透光帶，第一不透光帶，第二透光帶，第二不透光帶，共4個(gè)編碼帶，所述第一透光帶的圓弧夾角為α、第一不透光帶的圓弧夾角為β、第二透光帶的圓弧夾角為Θ、第二不透光帶的圓弧夾角為ε，編碼帶的圓弧夾角具有如下數(shù)學(xué)關(guān)系α +ε+ θ+β = 360°， α + θ = 144°，36° < ε < 100°，5° < α < 40°，36° < θ < 180°。上述用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法中，所述第一透光帶圓弧夾角α取值為 36° 士6'，第一不透光帶圓弧夾角β取值為126° 士6'，第二透光帶圓弧夾角θ取值為 108° 士6'，第二不透光帶圓弧夾角ε取值為90° 士6'。上述用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法中，所述第一透光帶圓弧夾角α取值為36°，第一不透光帶圓弧夾角β取值為126°，第二透光帶圓弧夾角θ取值為108°，第二不透光帶圓弧夾角ε取值為90°。
上述用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法中，所述計(jì)數(shù)器編碼字輪旋轉(zhuǎn)一周，由安裝在編碼字輪兩側(cè)，以72°夾角均勻分布的5對(duì)光電傳感器依次產(chǎn)生二十組不同的5位二進(jìn)制數(shù)字編碼電信號(hào)，對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器編碼字輪上的“0 9”十個(gè)數(shù)字，每個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)二組5位二進(jìn)制數(shù)字編碼。上述用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法中，5對(duì)光電傳感器采用72°夾角均勻分布，由5 對(duì)光電傳感器產(chǎn)生四組編碼第一組10110第二組10010第三組10011第四組11011以36°夾角均勻分布的“0” “9”十個(gè)數(shù)字中相鄰兩個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)的編碼為四組編碼中同一豎線排列的四組連續(xù)的5位二進(jìn)制編碼，四組編碼中的5位二進(jìn)制編碼同時(shí)循環(huán)右移一位將得到下一組相鄰兩個(gè)數(shù)字的四組編碼，依次類推，經(jīng)過五次循環(huán)右移，形成 “0” “9 “十個(gè)數(shù)字的二十組5位二進(jìn)制編碼。上述用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法中，每組編碼中兩個(gè)相同5位二進(jìn)制編碼進(jìn)行自循環(huán)。上述用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法中，所述光電傳感器依次產(chǎn)生二十組不同的5位二進(jìn)制數(shù)字編碼為:10110,10010，10011，11011,01011,01001,11001，11101，10101，10100， 11100，11110，11010，01010，01110，01111，01101，00101，00111，10111。上述用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法中，所述光電傳感器產(chǎn)生的二十組數(shù)字編碼中， 任意一組編碼可作為開頭，其余編碼次序不變。本發(fā)明通過對(duì)現(xiàn)有水表、氣表、電表等需要將示數(shù)進(jìn)行電信號(hào)編碼的計(jì)量?jī)x表上使用的計(jì)數(shù)器字輪進(jìn)行如下技術(shù)改造將計(jì)數(shù)器編碼字輪側(cè)面上的與字輪中心同心、且在同一圓周線上的兩個(gè)扇形孔槽來構(gòu)成編碼碼道，編碼字輪上的編碼碼道順序依次為第一透光帶，第一不透光帶，第二透光帶，第二不透光帶，共4個(gè)編碼帶。計(jì)數(shù)器字輪改造完成后， 對(duì)于計(jì)數(shù)器側(cè)面有開槽的，在計(jì)數(shù)器編碼字輪的兩側(cè)，分別對(duì)稱安裝由5對(duì)光發(fā)射管與光敏接收管組成的光電傳感器，5對(duì)光電傳感器均勻分布在和字輪中心同心，半徑和槽孔的中心線相同圓周上，通過5對(duì)光電傳感器，對(duì)經(jīng)技術(shù)改造后的計(jì)數(shù)器編碼字輪進(jìn)行編碼，將計(jì)數(shù)器編碼字輪端面上以36°夾角均勻分布的“0 9”十個(gè)數(shù)字實(shí)現(xiàn)編碼輸出，每個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)2組不同的5位二進(jìn)制編碼，共用20組不同的5位二進(jìn)制編碼完成計(jì)數(shù)器編碼字輪上 “0 9”十個(gè)數(shù)字的編碼輸出。一位二進(jìn)制數(shù)“0”和“ 1 ”代表兩種狀態(tài)，在數(shù)字電路中用來表示兩種電平狀態(tài)，即 “低電平”和“高電平”。在本發(fā)明中，光電傳感器處于透光孔槽位置和不透光位置時(shí)具有兩種不同的狀態(tài)，將處于透光孔槽位置的狀態(tài)定義為“0”，而處于不透光位置時(shí)的狀態(tài)定義為 “1”，五位二進(jìn)制編碼能產(chǎn)生三十二組5位二進(jìn)制編碼，本發(fā)明只使用了其中二十組不同的 5位二進(jìn)制編碼對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器編碼字輪端面上均勻分布的“0 9”十個(gè)數(shù)字。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果本發(fā)明采用二十組編碼，規(guī)避了全“0”和全 “1”狀態(tài)，在光電傳感器發(fā)生故障時(shí)，能有效區(qū)分故障光電傳感器，為軟件實(shí)施糾正算法創(chuàng)造了條件；相臨兩個(gè)狀態(tài)的編碼只有一位在變化，消除計(jì)數(shù)器在聯(lián)動(dòng)進(jìn)位時(shí)的臨界編碼盲
4點(diǎn)；傳感器夾角采用72°，充分利用空間，發(fā)射管可同時(shí)發(fā)光，也不會(huì)造成相鄰傳感器背干擾，發(fā)射管驅(qū)動(dòng)方式可采用串聯(lián)恒流方式，即使發(fā)射管的壓降不一致，也能保證串聯(lián)回路的電流一致，保證傳發(fā)射管的發(fā)光強(qiáng)度一致，進(jìn)而保證讀數(shù)精度和讀數(shù)的正確性；本發(fā)明不僅能提高分辨精度，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作容易，在提高編碼精度的條件下，采用較少的傳感器， 達(dá)到較高的編碼輸出性能，具有編碼可靠性高，造價(jià)低，裝配、加工容易等特征。


圖1為本發(fā)明計(jì)數(shù)器編碼字輪的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明計(jì)數(shù)器編碼字輪結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖3為本實(shí)施例計(jì)數(shù)器編碼字輪的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記1-第一透光帶，2-第一不透光帶，3-第二透光帶，4-第二不透光帶。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合試驗(yàn)例及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。如圖1、圖2所示，本實(shí)施例的計(jì)數(shù)器編碼字輪的材料采用黑色或其他不透光的塑膠材料制作，通過在計(jì)數(shù)器編碼字輪側(cè)面上開有與字輪中心同心、且在同一圓周線上的二個(gè)扇形透光孔槽來構(gòu)成透光帶，計(jì)數(shù)器編碼字輪其余部位為不透光帶，編碼字輪上的編碼碼道順序依次為第一透光帶(1)，第一不透光帶O)，第二透光帶(3)，第二不透光帶0)， 共4個(gè)編碼帶，所述透光帶(1)的圓弧夾角為α、不透光帶O)的圓弧夾角為β、透光帶 (3)的圓弧夾角為θ、不透光帶(4)的圓弧夾角為ε，所述編碼帶的圓弧夾角具有如下數(shù)學(xué)關(guān)系α + ε + θ +β = 360°，α + θ = 144°，36° < ε < 100°，5° < α < 40°，36° < θ < 180°。在對(duì)編碼字輪上的“0 9”十個(gè)數(shù)字進(jìn)行編碼時(shí)，5對(duì)光電傳感器的發(fā)射管同時(shí)發(fā)光，發(fā)射管發(fā)出的光能否到達(dá)對(duì)應(yīng)接收管，則靠扇形透光孔槽的位置決定，扇形透光孔槽做在字輪上，隨著字輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而改變位置。這樣，當(dāng)字輪處在不同位置時(shí)，扇形透光孔槽的位置也不同，被它擋住的光和透過它的光也是不一樣的，從而使接受管呈現(xiàn)的狀態(tài)也不一樣， 比如當(dāng)字輪在顯示窗口的數(shù)字為“0”時(shí)，發(fā)射管Α、Β發(fā)出的光透過扇形透光孔槽到達(dá)Al、 Bl接收管，而發(fā)射管C、D、E發(fā)出的光因被扇形透光孔槽擋住而無法到達(dá)接收管，這樣就可以得到一個(gè)二進(jìn)制編碼00111 ；當(dāng)字輪在顯示窗口的數(shù)字為“1"時(shí)，又可以得到一個(gè)二進(jìn)制編碼10110，為了確保精度，我們?cè)趦蓚€(gè)數(shù)字的中間增加一組編碼，即一個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)兩組編碼，這樣計(jì)數(shù)器編碼字輪旋轉(zhuǎn)一周，由安裝在編碼字輪兩側(cè)，以72°夾角均勻分布的5對(duì)光電傳感器依次產(chǎn)生二十組不同的5位二進(jìn)制數(shù)字編碼電信號(hào)，對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器編碼字輪上的 “0 9”十個(gè)數(shù)字，每個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)二組5位二進(jìn)制數(shù)字編碼。如表所示
權(quán)利要求
1.一種用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法，在計(jì)數(shù)器編碼字輪圓周面，以36°為單位，均分為10等份，人工讀數(shù)用的“0” “9”十個(gè)數(shù)字，每個(gè)數(shù)字占一份，其特征在于通過計(jì)數(shù)器編碼字輪側(cè)面上的與字輪中心同心、且在同一圓周線上的兩個(gè)扇形孔槽來構(gòu)成編碼，將計(jì)數(shù)器編碼字輪分為第一透光帶，第一不透光帶，第二透光帶，第二不透光帶，共4個(gè)編碼帶， 所述第一透光帶的圓弧夾角為α、第一不透光帶的圓弧夾角為β、第二透光帶的圓弧夾角為θ、第二不透光帶的圓弧夾角為ε，編碼帶的圓弧夾角具有如下數(shù)學(xué)關(guān)系α +ε+ θ+β =360°，α + θ = 144°，36° < ε < 100°，5° < α < 40°，36° < θ < 180°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法，其特征在于所述第一透光帶圓弧夾角α取值為36° 士6'，第一不透光帶圓弧夾角β取值為126° 士6'，第二透光帶圓弧夾角θ取值為108° 士6'，第二不透光帶圓弧夾角ε取值為90° 士6'。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法，其特征在于所述第一透光帶圓弧夾角α取值為36°，第一不透光帶圓弧夾角β取值為126°，第二透光帶圓弧夾角θ取值為108°，第二不透光帶圓弧夾角ε取值為90°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法，其特征在于所述計(jì)數(shù)器編碼字輪旋轉(zhuǎn)一周，由安裝在編碼字輪兩側(cè)，以72°夾角均勻分布的5對(duì)光電傳感器依次產(chǎn)生二十組不同的5位二進(jìn)制數(shù)字編碼電信號(hào)，對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器編碼字輪上的“0 9”十個(gè)數(shù)字，每個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)二組5位二進(jìn)制數(shù)字編碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法，其特征在于5對(duì)光電傳感器采用72°夾角均勻分布，由5對(duì)光電傳感器產(chǎn)生四組編碼第一組=10110第二組10010第三組10011第四組11011以36°夾角均勻分布的“0” “9”十個(gè)數(shù)字中相鄰兩個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)的編碼為四組編碼中同一豎線排列的四組連續(xù)的5位二進(jìn)制編碼，四組編碼中的5位二進(jìn)制編碼同時(shí)循環(huán)右移一位將得到下一組相鄰兩個(gè)數(shù)字的四組編碼，依次類推，經(jīng)過五次循環(huán)右移，形成“0” “9 “十個(gè)數(shù)字的二十組5位二進(jìn)制編碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法，其特征在于所述光電傳感器依次產(chǎn)生二十組不同的5位二進(jìn)制數(shù)字編碼為=10110,10010,10011,11011,01011,01001, 11001，11101，10101，10100，11100，11110，11010，01010，01110，01111，01101，00101， 00111，10111。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法，其特征在于所述光電傳感器產(chǎn)生的二十組數(shù)字編碼中，任意一組編碼可作為開頭，其余編碼次序不變。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種計(jì)數(shù)器的編碼方法，特別涉及一種用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法。一種用于計(jì)量計(jì)數(shù)器編碼的方法，通過將字輪側(cè)面360°圓周依次制成第一透光帶，第一不透光帶，第二透光帶，第二不透光帶，所述第一透光帶的圓弧夾角為α、第一不透光帶的圓弧夾角為β、第二透光帶的圓弧夾角為θ、第二不透光帶的圓弧夾角為ε。計(jì)數(shù)器字輪旋轉(zhuǎn)一周，由安裝在編碼字輪兩側(cè)的5對(duì)光發(fā)射管和光敏接受管組成的光電傳感器依次產(chǎn)生二十組不同的5位二進(jìn)制數(shù)字編碼電信號(hào)，對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器字輪上的“0”～“9”十個(gè)數(shù)字，每個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)二組5位二進(jìn)制編碼，能提高編碼精度，降低成本。
文檔編號(hào)G06K7/10GK102306272SQ20111023421
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者何菲, 劉新權(quán), 胡蕓華, 謝木軍, 趙勇, 雷新民 申請(qǐng)人:成都千嘉科技有限公司