碼盤數值直讀裝置的製作方法
2023-07-22 16:22:56 1
專利名稱：碼盤數值直讀裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及自動化抄表系統中的一種碼盤表紅外線遠程直接讀數裝置。
背景技術：
隨著自動化抄表技術的發展，如何及時準確地將碼盤表顯示的數據遠程讀出，一直是該領域的關鍵技術。現行的多數抄表方案，一種是將碼盤表的表記的脈衝計數，然後根據當量值進行換算，得出表記數值。因為這種方案的成本低，所以被普遍地採用。但是，由於脈衝在傳輸的過程中容易受到外界的幹擾，導致錯誤的計量，從而使換算後的數值與表記數值不一致。另一種方案是採用攝像的原理，將表記的數據直接拍攝下來，再經過複雜的圖象處理技術，然後得到表記數值。這種方案得到的數值準確、可靠，但成本高，不易大面積推廣應用。
發明內容
本實用新型的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種成本低，而讀數比較準確、可靠的碼盤數值直讀裝置。
實現上述目的的第一種技術方案是包括碼盤和碼盤支架，並且在每個碼盤的一側裝有一個包括紅外發射電路的發射板，另一側裝有一個包括紅外接受電路的接受板；並且在發射板和接受碼盤相對的一面上分別裝有4對位置一一對應的紅外發射管及紅外接受管即數據編碼對D1、D2、D3、D4，在碼盤幅板的不同圓周上有多個數據編碼孔5，數據編碼對D1、D2、D3、D4的位置及數據編碼孔5的位置根據四位二進位的編碼規則布置；另外，在最底位的碼盤兩側的發射板和接受板相對的一面上還還裝有一對紅外發射管及紅外接受管即數碼識別標誌對D0，並且在該碼盤幅板的同一圓周上有均布的6-14個數碼識別標誌孔6，其中數碼識別標誌對D0所在的圓周半徑與碼盤上的數碼識別標誌孔6的圓心所在的圓周半徑相等，並且數碼識別標誌孔6的圓心與碼盤的外圓周上的數字的顯示位置的中心線在碼盤幅板上的投影點的連線在同一個半徑線上；還有一個直讀電路，該電路包括上述的紅外發射電路、紅外接受電路以及電平檢測電路、CPU控制電路和輸出電路；在碼盤轉動的過程中，紅外發射電路發出的脈衝信號穿過最低位數的碼盤上的數碼識別標誌孔6，由紅外接收電路中的紅外接收管接受再送往電平檢測電路檢測，向CPU控制電路發出信號，控制電路接受到該信號後，啟動紅外發射電路中的數據編碼部分工作紅外發射管發出的紅外線，穿過碼盤上的相應的數據編碼孔5，由紅外接受電路中的紅外接受管接收並產生一組二進位編碼，經電平檢測後發到控制電路，控制電路經過處理後，向遠程監控室輸出數據。
實現上述目的的第二種技術方案是包括碼盤和碼盤支架，並且在最低位數的碼盤的一側裝有一個包括紅外發射電路的發射板，另一側裝有一個包括紅外接受電路的接受板；並且在發射板和接受碼盤相對的一面上分別裝有5對位置一一對應的紅外發射管及紅外接受管D0、D1、D2、D3、D4，其中一對D0為數碼識別標誌對，其餘為數據編碼對D1、D2、D3、D4；並且在碼盤的幅板的同一圓周上有均布的6-14個數碼識別標誌孔6，在碼盤的幅板的不同圓周上有多個數據編碼孔5；其中數碼識別標誌對D0所在的圓周半徑與碼盤上的數碼識別標誌孔6的圓心所在的圓周半徑相等，並且數碼識別標誌孔6的圓心與碼盤的外圓周上的數字的顯示位置的中心線在碼盤幅板上的投影點的連線在同一個半徑線上；而數據編碼對D1、D2、D3、D4的位置及數據編碼孔5的位置根據四位二進位的編碼規則布置；還有一個直讀電路和一個遇碼盤零位向高位加1的軟體；該直讀電路包括上述的紅外發射電路、紅外接受電路以及電平檢測電路、CPU控制電路和輸出電路；在碼盤轉動的過程中，紅外發射電路發出的脈衝信號穿過最低位數的碼盤上的數碼識別標誌孔6，由紅外接收電路中的紅外接收管接受再送往電平檢測電路檢測，向CPU控制電路發出信號，控制電路接受到該信號後，啟動紅外發射電路中的數據編碼部分工作紅外發射管發出的紅外線，穿過最低位數的碼盤上的相應的數據編碼孔5，由紅外接受電路中的紅外接受管接收並產生一組二進位編碼，經電平檢測後發到控制電路，控制電路經過處理後，如遇碼盤是零位，則向高位加1，再向遠程監控室輸出數據。
本實用新型的優點是由於在最低位數的碼盤上設置有數碼識別標誌孔，在發射板和接受板上設置有數碼識別標誌對元件，只有當紅外接受管檢測到此標識位時，才讀取碼盤數值，所以不會產生誤讀，因此遠程讀出的碼盤數據比較準確、可靠；由於其元器件均為普通的電子元件，因此成本低廉，易於大面積推廣應用。
為了使本實用新型更加清晰和便於理解，下面通過附圖和實施例對其作進一步詳細說明。
圖1是本實用新型的第1個實施例的結構示意圖。
圖2是本實用新型中最低位數的碼盤幅板上的數碼識別標誌孔和數據編碼孔的位置示意圖。
圖3是本實用新型中最低位數碼盤兩側的發射板和接受板上的紅外線發射管和紅外接受管的安裝位置示意圖。
圖4是本實用新型中的直讀電路方框圖。
圖5是本實用新型的第2個實施例中的遇碼盤零位向高位加1的軟體程序示意圖。
具體的實施方式參看圖1-圖4。圖1中示出了實施例1的結構。若干個碼盤3套裝在碼盤支架的芯軸上可以旋轉，碼盤3的數量根據需要計數的位數來確定。發射板2和接受板4分別裝在碼盤3的兩側。發射板2上有紅外發射電路9，接受板4上有紅外接受電路10。在發射板2和接受板4相對的一面上分別裝有4對位置一一對應的紅外發射管及紅外接受管即數據編碼對D1、D2、D3、D4，在碼盤3幅板的不同圓周上有多個數據編碼孔5，數據編碼對D1、D2、D3、D4的位置及數據編碼孔5的位置根據四位二進位的編碼規則布置；另外，在最低位的碼盤31兩側的發射板2和接受板4相對的一面上還裝有一對紅外發射管及紅外接受管即數碼識別標誌對D0，並且在該碼盤幅板的同一圓周上有均布的10個數碼識別標誌孔6，其中數碼識別標誌對D0所在的圓周半徑R1與碼盤上的數碼識別標誌孔6的圓心所在的圓周半徑R2相等，並且數碼識別標誌孔6的圓心與碼盤的外圓周上的數字的顯示位置的中心線在碼盤幅板上的投影點的連線在同一個半徑線R上。
上面所說的四位二進位的編碼規則是(1)定義當紅外發射管發出的紅外線穿過碼盤幅板上的數據編碼孔，並被紅外接受管接受時的輸出二進位碼值為1，如碼盤幅板上在該位置無孔，則紅外發射管發出的紅外線不能穿過碼盤幅板並被紅外接受管接受，此時輸出的二進位碼值為0；(2)定義碼盤外圓周上的每個十進位數碼值用4個紅外接受管是否接受到紅外發射管發出的紅外線所顯示的二進位碼值即4位二進位碼值來表示，即十進位碼值＝D1D2D3D4。例如，0＝0000，1＝0001，2＝0110，3＝1000，4＝0011，5＝0100，6＝1001，7＝0010，8＝0101，9＝1010。圖2、圖3所示為最低位數的碼盤31外圓上的十進位碼值為3時，數碼識別標誌孔6的位置正好與紅外發射管和紅外接受管對D0的位置相對，此時在直讀電路的控制下，啟動二進位編碼值讀取電路部分；因此時與數據編碼對D1相對應的碼盤幅板上有孔8，輸出的二進位碼值為「1」，而與數據編碼對相D2、D3、D4對應的碼盤幅板上無孔，輸出的二進位碼值為「0」，所以這時與十進位碼盤顯示的數據「3」相對應的二進位碼值為1000，通過解碼後可還原成十進位數據「3」。
按照上述規則設計碼盤幅板上的孔和紅外發射管、紅外接受管的位置，就可以實現碼盤二進位數據的輸出。
為了準確地讀出編碼值，數碼識別標誌孔的直徑應當比數據編碼孔的直徑小。為了避免紅外線的彼此幹擾，數碼識別標誌對和數據編碼對的電子元件可以採用錯位布置的方式，這種方式也使連接電子元件的布線簡化。
參看圖4。本實施例還有一個直讀電路，該電路包括上述的紅外發射電路9、紅外接受電路10以及電平檢測電路11、CPU控制電路12和輸出電路13；在碼盤3轉動的過程中，紅外發射電路9發出的脈衝信號穿過最低位數的碼盤3上的數碼識別標誌孔6，由紅外接收電路10中的紅外接收管接受再送往電平檢測電路11檢測，向CPU控制電路12發出信號，控制電路12接受到該信號後，啟動紅外發射電路9中的數據編碼部分工作紅外發射管發出的紅外線，穿過碼盤3上的相應的數據編碼孔5，由紅外接受電路10中的紅外接受管接收並產生一組二進位編碼，經電平電路11檢測後發到控制電路12，控制電路12經過處理後，向遠程監控室輸出二進位數據，解碼後還原成十進位數據。
上述的紅外發射管可以採用兩種工作方式之一，一種是持續發射方式，另一種是間斷髮射方式。採用前一種方式時，二進位數據只有在控制電路接收到數碼識別標誌對的信號後才能讀取，否則容易產生錯誤的數據，這也是本實用新型中設置數碼識別標誌孔和數碼識別標誌對的原因。採用後一種方式的優點是節約電能。
實施例1是採用硬體的方式來實現發明目的的，而實施例2是採用硬體與軟體相結合的方式來完成的。實施例2的技術方案與實施例1相同，包括碼盤3和碼盤支架1，其區別是只在最低位數的碼盤31的一側裝有一個包括紅外發射電路9的發射板2，另一側裝有一個包括紅外接受電路10的接受板4；並且在發射板2和接受板4相對的一面上分別裝有5對位置一一對應的紅外發射管及紅外接受管D0、D1、D2、D3、D4，其中一對D0為數碼識別標誌對，其餘為數據編碼對D1、D2、D3、D4；並且在碼盤的幅板的同一圓周上有均布的10個數碼識別標誌孔6，在碼盤31的幅板的不同圓周上有多個數據編碼孔5；其中數碼識別標誌對D0所在的圓周半徑R1與碼盤上的數碼識別標誌孔6的圓心所在的圓周半徑R2相等，並且數碼識別標誌孔6的圓心與碼盤的外圓周上的數字的顯示位置的中心線在碼盤幅板上的投影點的連線在同一個半徑線R上；而數據編碼對D1、D2、D3、D4的位置及數據編碼孔5的位置根據四位二進位的編碼規則布置；還有一個直讀電路和一個遇碼盤零位向高位力1的軟體；該直讀電路包括上述的紅外發射電路9、紅外接受電路10以及電平檢測電路11、CPU控制電路12和輸出電路13；在碼盤3轉動的過程中，紅外發射電路9發出的脈衝信號穿過最低位數的碼盤31上的數碼識別標誌孔6，由紅外接收電路10中的紅外接收管接受再送往電平檢測電路11檢測，向CPU控制電路12發出信號，控制電路12接受到該信號後，啟動紅外發射電路9中的數據編碼部分工作紅外發射管發出的紅外線，穿過最低位數的碼盤31的幅板上的相應的數據編碼孔5，由紅外接受電路10中的紅外接受管接收並產生一組二進位編碼，經電平檢測電路11檢測後發到控制電路12，控制電路12經過處理後，如遇碼盤31是零位，則向高位加1，再向遠程監控室輸出二進位數據。
上述遇碼盤零位向高位力1的軟體的工作原理可參看圖5所示。當程序開始後，先行系統初始化，再設定碼盤的開始計數的基數，如果不需要設定基數，則開始判斷數碼識別標誌對的識別位值是否為「1」？如為「1」，則開始讀取碼盤的二進位編碼值並譯為十進位碼值，如果該碼值為「0」，則向高一位加「1」，若不為「1」，就保存該數據並輸出。
權利要求1.一種碼盤數值直讀裝置，包括碼盤和碼盤支架，其特徵是在每個碼盤的一側裝有一個包括紅外發射電路的發射板，另一側裝有一個包括紅外接受電路的接受板；並且在發射板和接受碼盤相對的一面上分別裝有4對位置一一對應的紅外發射管及紅外接受管即數據編碼對D1、D2、D3、D4，並且在碼盤幅板的不同圓周上有多個數據編碼孔(5)，數據編碼對D1、D2、D3、D4的位置及數據編碼孔(5)的位置根據四位二進位的編碼規則布置；另外，在最低位的碼盤兩側的發射板和接受板相對的一面上還還裝有一對紅外發射管及紅外接受管即數碼識別標誌對D0，並且在該碼盤幅板的同一圓周上有均布的6-14個數碼識別標誌孔(6)，其中數碼識別標誌對D0所在的圓周半徑與碼盤上的數碼識別標誌孔(6)的圓心所在的圓周半徑相等，並且數碼識別標誌孔(6)的圓心與碼盤的外圓周上的數字的顯示位置的中心線在碼盤幅板上的投影點的連線在同一個半徑線上；還有一個直讀電路，該電路包括上述的紅外發射電路、紅外接受電路以及電平檢測電路、CPU控制電路和輸出電路；在碼盤轉動的過程中，紅外發射電路發出的脈衝信號穿過最低位數的碼盤上的數碼識別標誌孔(6)，由紅外接收電路中的紅外接收管接受再送往電平檢測電路檢測，向CPU控制電路發出信號，控制電路接受到該信號後，啟動紅外發射電路中的數據編碼部分工作紅外發射管發出的紅外線，穿過碼盤上的相應的數據編碼孔(5)，由紅外接受電路中的紅外接受管接收並產生一組二進位編碼，經電平檢測後發到控制電路，控制電路經過處理後，向遠程監控室輸出數據。
2.根據權利要求1所述的碼盤數值直讀裝置，其特徵是所說的數碼識別標誌孔(6)是10個。
3.一種碼盤數值直讀裝置，包括碼盤和碼盤支架，其特徵是在最低位數的碼盤的一側裝有一個包括紅外發射電路的發射板，另一側裝有一個包括紅外接受電路的接受板；並且在發射板和接受碼盤相對的一面上分別裝有5對位置一一對應的紅外發射管及紅外接受管D0、D1、D2、D3、D4，其中一對D0為數碼識別標誌對，其餘為數據編碼對D1、D2、D3、D4；並且在碼盤的幅板的同一圓周上有均布的10個數碼識別標誌孔(6)，在碼盤的幅板的不同圓周上有多個數據編碼孔(5)；其中數碼識別標誌對D0所在的圓周半徑與碼盤上的數碼識別標誌孔(6)的圓心所在的圓周半徑相等，並且數碼識別標誌孔(6)的圓心與碼盤的外圓周上的數字的顯示位置的中心線在碼盤幅板上的投影點的連線在同一個半徑線上；而數據編碼對D1、D2、D3、D4的位置及數據編碼孔(5)的位置根據四位二進位的編碼規則布置；還有一個直讀電路和一個遇碼盤零位向高位加1的軟體；該直讀電路包括上述的紅外發射電路、紅外接受電路以及電平檢測電路、CPU控制電路和輸出電路；在碼盤轉動的過程中，紅外發射電路發出的脈衝信號穿過最低位數的碼盤上的數碼識別標誌孔(6)，由紅外接收電路中的紅外接收管接受再送往電平檢測電路檢測，向CPU控制電路發出信號，控制電路接受到該信號後，啟動紅外發射電路中的數據編碼部分工作紅外發射管發出的紅外線，穿過最低位數的碼盤上的相應的數據編碼孔(5)，由紅外接受電路中的紅外接受管接收並產生一組二進位編碼，經電平檢測後發到控制電路，控制電路經過處理後，如遇碼盤是零位，則向高位加1，再向遠程監控室輸出數據。
4.根據權利要求3所述的碼盤數值直讀裝置，其特徵是所說的數碼識別標誌孔(6)是10個。
專利摘要本實用新型公開了一種碼盤數值直讀裝置，旨在克服現有技術成本高或表記數值不準確的缺陷。它是在每個碼盤的兩側分別裝有紅外發射電路和接受電路，在該電路上分別裝有4對位置一一對應的紅外發射管及接受管，即數據編碼對，並在碼盤幅板上設有與數據編碼對位置對應的數據編碼孔。同時在最低位碼盤的幅板上還有一圈數碼識別標誌孔，該孔與裝在發射和接受電路上的一對由紅外發射、接受管組成的數碼識別標誌對的位置相對應。在直讀電路的控制下，紅外發射管發出的紅外線穿過數碼識別標誌孔時，啟動數據編碼電路，然後紅外發射管發出的紅外線穿過數據編碼孔被紅外接受管接受時，通過電平檢測，將信號傳到CPU和輸出電路將數據輸出。
文檔編號G06K7/10GK2783430SQ20052005504
公開日2006年5月24日 申請日期2005年2月21日 優先權日2005年2月21日
發明者唐有林 申請人:唐有林