機電讀數編碼計度器的製作方法

2023-06-28 02:28:21

專利名稱：機電讀數編碼計度器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種計度器。所謂計度器是一種記錄轉輪轉數的機械裝置。廣泛應用於儀表行業。
傳統民用的計度器採用機械字輪式計度器。它結構簡單，工作可靠，經受近百年的考驗沿用至今。但當時代進入數位化後，它面臨淘汰。原因就是它的讀數不可數位化。蜂擁而起的各種電子計度器企圖一舉取而代之，終因成本太高或性能不穩定而難被市場廣泛接受。計度器實現數位化的最終目的是實現自動化的遠程訪問。如能將傳統的計度器的機械字輪式結構形式加以改進，使其適應數位化要求。不僅能夠人工讀數，又能電子讀數。進而能實現自動化的遠程訪問，將會使古老的計度器重新佔具市場。
本實用新型的目的在於提供一種在傳統的計度器基礎上進行改進的具有人工讀數，又能電子讀數功能的編碼計度器。
本實用新型是在傳統的計度器基礎上，把計度器中的字輪改為編碼輪，並且在相應位置上設置一組接收編碼輪轉角位置信息的探頭；本計度器還包括一個讀數電路，該電路包括電源線、地線、地址碼選擇脈衝線、輸出信號線和地址碼清零線組成的五芯總線輸出，可與訪問計算機對應端連接；所述讀數電路由數據選擇器、數字比較器、地址計數器、地址編碼開關和三態門電路組成；所述探頭分別經過電平轉換電路後再通過數據選擇器各輸入端與輸出信號線相連通。所述地址計數器包括所述的地址選擇脈衝線端和地址清零線端。它的低位輸出端與數據選擇器相連接，可對某一位編碼電平選通，它的高位輸出與數字比較器相連接，另有一地址編碼開關也與數字比較器相連接，所述數字比較器在計數器高位輸出與計度器的地址碼相等時，就會打開與之相連的信號線上的三態門，數據就會傳送出去。
本實用新型在保留了傳統計度器的性能穩定和廉價的優點基礎上，實現了數位化和自動化的遠程訪問的目的。本計度器在任何掉電的情況下，不丟失已記錄信息。
圖面說明

圖1是本實用新型所述具有遠程訪問功能的編碼計度器的結構框圖。
圖2是本實用新型所述具有遠程訪問功能的編碼計度器的遠程訪問電路的原理圖。
計度器的工作原理簡單地說就是將電量的測量轉換為機械位置的測量。或說將其他物理量轉換為計度器中字輪的偏轉角度。我們保留計度器的字輪計度原理，從而保留了它在轉換過程中的可靠性及其廉價的結構。而在計度器中附加編碼輪。用編碼輪測量轉角是幾何量測量中的一種方法。其基本原理(見附圖)是在一圓盤1上刻有一組同心圓，每個同心圓上有表示某一位二進位的信息。每一二進位位對應一探頭2。探頭可輸出一個相對編碼輪當前位置的二進位編碼。在計度器中採用編碼輪後，就實現了數位化。
計度器實現數位化的最終目的是實現自動化的遠程訪問。因此數位化計度器必須有讀數電路。讀數電路的原理圖如附圖所示，其核心思想就是脈衝尋址。電路中有一選址脈衝計數器。用以記錄訪問計算機發出的選址脈衝。計數器低位部分經數據選擇器選通某一位編碼電平。計數器的高位輸出經數字比較器與表示當前計度器地址的電平序列(地址編碼開關表示)相比較。計數器高位輸出與計度器的地址編碼相等時，就會打開信號線上的三態門。訪問計算機便可讀入某位數據。當選址脈衝增加時，各個位的編碼電平將依次地出現在信號線上，直至計數器高位輸出發生變化，進而開始訪問另一個計度器。
成百上千個編碼計度器以總線聯接的方式聯接在一起，由一臺計算機進行循檢。既可以在一臺計算機上統一顯示讀數結果，也可以在小型顯示設備上分別顯示。作為集群式的計度器，總線方式的聯接無疑是最簡單的。
遠程訪問電路的一個實施例見圖2訪問計算機發出的地址脈衝被送入由兩塊雙4位計數器(74xx393)串聯而成的12位計數器。這個計數器有兩個功能。其一是由低4位產生數據位地址，也即低4位的每一個計數都對應數據的某一位。其二是由高8位表示訪問計算機要尋找的表地址。當計數器高8位與8位撥動開關所設定的表地址相同時，兩個4位數據比較器(74xx85)的第3腳變為高電平。與非門A被打開。與非門的輸出又啟動了三態門。這時數據選擇器(74xx150)按計數器低4位要求選擇某位數據並把它送到數據信號線上。當計數器高8位與表地址不相同時，數據信號線呈高阻態。
附圖2的電路可對4個4位編碼盤按位讀取數據。電路的最大地址表示範圍為0～255。增加計數器高位和數據比較器可擴大地址範圍。遠程訪問電路安裝於計度器內，與訪問計算機採用五芯總線聯接。其五芯線分別為(1)電源線；(2)地址線；(3)地址碼選擇脈衝線；(4)輸出信號線；(5)地址碼清零線。其功能為當電路內預置地址與地址碼輸入脈衝的個數相等時，在輸出信號線上輸出一位數據電平。預置地址對同一電路有一個範圍，以對應編碼不同的位。地址碼清零線上的清零電平可使電路的地址脈衝計數器清零。
權利要求1．機電讀數編碼計度器，它可包括字輪計度器結構，其特徵在於在字輪計度器結構的基礎上增加編碼輪，並在對應位置上設置一組反應編碼輪轉角的二進位編碼的探頭；本計度器還包括一個讀數電路，所述讀數電路由數據選擇器、數字比較器、地址計數器、地址編碼開關和三態門電路組成並以總線方式與其他計度器及讀數計算機連接；所述總線包括電源線、地線、地址碼選擇脈衝線、輸出信號線和地址碼清零線；所述探頭分別經過電平轉換電路再通過數據選擇器各輸入端與輸出信號線相連通；所述地址計數器包括所述的地址選擇脈衝線端和地址清零線端，它的低位輸出端與數據選擇器相連接，可對某一位編碼電平選通，它的高位輸出與數字比較器相連接，另有一地址遍碼開關也與數字比較器相連接；所述編碼開關表示某計度器的地址碼；所述數字比較器在計數器高位輸出與計度器的地址碼相等時，就會打開與之相連接的信號線上的三態門，數據就會傳送出去。
專利摘要機電讀數編碼計度器,它是在傳統計度器基礎上,將計度器中字輪轉動的角度位移用編碼原理轉換成表示該角度位移的二進位電平序列。在本計度器中還包括由數據選擇器、數字比較器、地址計數器、地址編碼開關和三態門等電路組成的遠程讀數電路。本計度器採用五芯總線與讀數計算機連接,包括電源線、地線、地址碼選擇脈衝線、輸出信號線和地址碼清零線。本計度器具有性能穩定,廉價和數位化遠程傳送的優點。
文檔編號G01D5/02GK2428756SQ0024163
公開日2001年5月2日 申請日期2000年6月28日 優先權日2000年6月28日
發明者鄭洪 申請人:鄭洪