光敏灰度計數裝置的製作方法

2023-05-08 22:35:16

專利名稱：光敏灰度計數裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種計數裝置，尤其涉及一種可用於水錶、電錶、氣表等計量儀表的光敏灰度計數裝置。
背景技術：
目前用於水錶、電錶、氣表等計量儀表的無源計數裝置，多採用一個字輪輸出一組電阻累加值或光電信號的方式，如中國專利200610037799. 7、200610115245. 4中的所述，由於要通過電阻累加值或光電編碼值精確計算和推斷0到9的每一個數值，這就需要進行精確地數據計算、編碼解碼等複雜的編程處理。特別是在位置運行到9到0的進位點(臨界點)的時候，由於機械位置誤差，往往出現讀數的誤判，造成十倍百倍的數據差錯；在電阻累加方式下，又往往因為水錶傳感機構偶然進水導致電阻短路出現錯誤，或因為電阻傳感觸點磨損腐蝕而出現故障。

實用新型內容為了解決電阻累加值或光電轉換值需要複雜判斷、進位臨界點容易出錯，以及電阻傳感觸點容易磨損腐蝕等問題，本發明提出了一種光敏灰度計數裝置，通過光敏傳感器對不同灰度的檢測，達到判別字輪數碼，讀出字輪數據的目的。本實用新型採用如下技術方案一種光敏灰度計數裝置，它包括多個對應不同單位量的計數字輪，各計數字輪與驅動裝置連接；每個計數字輪的圓弧面或側面上設有由淺到深的不同的灰度段，各灰度段首尾相接；同時在與計數字輪的圓弧面或側面相對應的位置設有至少一個支架，在支架上設有光敏傳感器和發光器件，所述每隻光敏傳感器則配有至少兩隻發光器件；光敏傳感器和發光器件與單片機連接。在環繞計數字輪的、與環繞計數字輪相對應位置，相隔設定角度設有兩組光敏傳感器和發光器件。所述每個計數字輪的圓弧面或側面上設有不同的灰度段，其灰度段按相鄰兩段灰度級相異的方式排列。一種光敏灰度計數裝置，它包括多個對應不同單位量的計數字輪，各計數字輪與驅動裝置連接；所述每個計數字輪的圓弧面或側面上設有不同顏色的彩色段，各彩色段首尾相接；同時在與計數字輪的圓弧面或側面相對應的支架上設有光敏傳感器和發光器件，所述每隻光敏傳感器配有至少兩隻發光器件；光敏傳感器和發光器件與單片機連接。一種光敏灰度計數裝置，所述在環繞計數字輪的、與環繞計數字輪相對應位置，相隔設定角度設有兩組光敏傳感器和發光器件。本實用新型的工作過程為在水錶正常工作時，計數字輪在驅動裝置(為常規技術)緩慢地轉動，在轉動到圖1所處的位置時，兩隻發光管發出的光均分別照射在字輪數碼7的灰度段內，相應的反射光使光敏傳感器產生與7段相對應的傳感值。由此判斷本字輪的數字為7。當字輪轉動到7和8交界的位置時(如圖幻，兩隻發光管分別發光，光敏傳感器得到不同的傳感值，單片機根據這兩個傳感值判定字輪轉動到了兩個數字交界的位置，並設定此時字輪是在由後一個數向前一個數跨越，即原數字加1，本字輪的數字為8。由於是兩個具有一定間距(字輪行程)的發光管照射點，從而避免了單個發光管因照射點機械誤差或兩個數的臨界點錯位所造成的誤差。本實用新型的有益效果是1.在本光敏灰度計數裝置中，讓至少兩隻發光管的光通過不同灰度的反射面反射到光敏傳感器上，取得不同灰度下的不同的數值。由於是兩個具有一定間距(字輪行程)的發光管照射點，從而避免了單個發光管因照射點機械誤差或兩個數的臨界點錯位所造成的誤差。2.在本光敏灰度計數裝置中，用灰度段和光作為傳感媒介，既避免了接觸電阻傳感方式的摩擦和導電造成的不可靠，又避免了一般光電編碼需要更多(至少五套)發光傳感器所形成的複雜電路和由此帶來的複雜的軟體程序計算。本計量儀表在不抄表時不通電，但計量工作一直在隨字輪的轉動進行著，即通過各位字輪的反射面與發光管的對應機械位置，記錄著各位數字的計量位置。當需要抄表時，給單片機和發光管瞬間供電，即可啟動單片機讀取相應數據，之後又可繼續斷電工作。這樣，即可使絕大多數時間無需供電，帶來節能的效果，又無需擔心單片機因處於開機運行狀態受到幹擾，整個系統可處於相當穩定的工作狀態。

圖1為本實用新型字輪運行到數字7位置時的灰度傳感示意圖；圖2為字輪運行在數字7到數字8過渡過程中的灰度傳感示意圖；圖3為灰度段按相鄰兩段灰度級相異的方式排列的灰度傳感示意圖；圖4為環繞字輪一周，相隔一定角度設置兩組光敏傳感器和發光器件的結構示意圖；圖5為多位字輪組成計量儀表灰度傳感裝置的結構示意圖；其中1.發光器件，2.光敏傳感器，3.灰度段，4.支架，5.計數字輪。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。圖1是本實用新型字輪運行在數字7位置時的灰度傳感示意圖，它是由固定在支架4上的發光器件1、光敏傳感器2、計數字輪5和塗敷在計數字輪5表面上的灰度段3組成(灰度段3為沿計數字輪5圓周360度均勻分布)。正常工作時，發光器件1首先向對面的灰度段3發光，該光線被反射面反射到光敏傳感器2上，由此得到了與計數字輪5上的灰度段3相對應的傳感值7。之後，緊接著另一發光器件1也向對面的灰度段3發光，該光線也被灰度段3反射到光敏傳感器2上，也得到了與計數字輪5上的灰度段3相對應的傳感值7。單片機根據所傳感獲得的兩個相同的傳感數值即可判斷計數字輪5此時的讀數是7。其它計數字輪5的讀數的獲得也以此類推。[0024]圖2是計數字輪5運行在數字7到數字8過渡過程中的灰度傳感示意圖，正常工作時，發光器件1首先向對面的灰度段3發光，該光線被的灰度段3反射到光敏傳感器2上，由此得到了與數值7相對應的傳感值。之後，緊接著另一發光器件也向對面的灰度段3發光，該光線被數值8對應的灰度段3反射到光敏傳感器2上，此時的傳感值是與計數字輪5的數值8相對應的傳感值。單片機根據發光器件1分別發光得到的相對於數值7和8的傳感值判斷，此時計數字輪5的數值是在從7向8的過度之間。按照常規約定，單片機由數值7加1，得出此時的計數字輪5讀數是數值8。其它由後一個數向前一個數過渡的計數字輪讀數的獲得也以此類推。圖3為按相鄰的兩段灰度段的灰度級相異的方式排列的灰度傳感方式，即不是按由淺到深的順序排列，而是相鄰兩段灰度相差較大，目的是為了避免因灰度接近、灰度褪色、光敏誤差等因素，造成相鄰灰度混淆而導致的傳感錯誤。另一種方式是採用不同的顏色段來代替灰度段，也是為了更進一步避免各灰度段3之間的混淆，從而更準確地判定數值。圖4是採用兩組光敏傳感器2和發光器件1的結構示意圖，利用兩組雙保險的作用，提高產品的可靠性。或通過兩組光敏傳感器2分別從不同角度獲取的傳感數據，進一步判斷計數字輪5轉動所處的位置，從而更準確的判定計數字輪數據。例如，調整兩組光敏傳感器2環繞計數字輪5的位置，讓其一組處於一個數碼整位的位置(如圖4中的數碼2)，另一組處於兩個數碼交界的位置(如圖4中的數碼7-8)，這樣可以更準確地判斷計數字輪所處的位置。圖5是多個灰度傳感計數字輪串在一起組成計數字輪組的結構示意圖，圖中三對發光器件1分別對應於百位、十位、個位字輪上的灰度段3。正常工作時，三對發光管1分別工作，對應取得百位、十位、個位的相應數值，最終得到計量儀表的準確讀數。
權利要求1.一種光敏灰度計數裝置，它包括多個對應不同單位量的計數字輪(5)，各計數字輪(5)與驅動裝置連接；其特徵是每個計數字輪的圓弧面或側面上設有由淺到深的不同的灰度段(3)，各灰度段C3)首尾相接；同時在與計數字輪的圓弧面或側面相對應的位置設有至少一個支架G)，在支架(4)上設有光敏傳感器( 和發光器件(1)，所述每隻光敏傳感器( 則配有至少兩隻發光器件(1)；光敏傳感器( 和發光器件(1)與單片機連接。
2.根據權利要求1所述的一種光敏灰度計數裝置，其特徵是在環繞計數字輪( 的、與環繞計數字輪( 相對應位置，相隔設定角度設有兩組光敏傳感器( 和發光器件(1)。
3.一種光敏灰度計數裝置，它包括多個對應不同單位量的計數字輪(5)，各計數字輪(5)與驅動裝置連接；其特徵是所述每個計數字輪的圓弧面或側面上設有不同顏色的彩色段(3)，各彩色段(3)首尾相接；同時在與計數字輪的圓弧面或側面相對應的支架(4)上設有光敏傳感器( 和發光器件(1)，所述每隻光敏傳感器( 配有至少兩隻發光器件(1)；光敏傳感器( 和發光器件(1)與單片機連接。
4.如權利要求3所述的一種光敏灰度計數裝置，其特徵是，所述在環繞計數字輪(5)的、與環繞計數字輪( 相對應位置，相隔設定角度設有兩組光敏傳感器( 和發光器件⑴。
專利摘要本實用新型涉及一種光敏灰度計數裝置，它包括多個對應不同單位量的計數字輪，各計數字輪與驅動裝置連接；每個計數字輪的圓弧面或側面上設有由淺到深的不同的灰度段，各灰度段首尾相接；同時在與計數字輪的圓弧面或側面相對應的位置設有至少一個支架，在支架上設有光敏傳感器和發光器件，所述每隻光敏傳感器則配有至少兩隻發光器件；光敏傳感器和發光器件與單片機連接。本實用新型克服了其它傳感方式需要複雜判斷、進位臨界點容易出錯以及電阻傳感觸點容易磨損腐蝕等缺陷，通過光敏傳感器對不同灰度的非接觸檢測，達到判別字輪數碼，讀出字輪數據的目的。
文檔編號G06M1/272GK202339571SQ20112032741
公開日2012年7月18日 申請日期2011年8月26日 優先權日2011年8月26日
發明者李斌, 潘柯, 王傳榮 申請人:山東濰微科技股份有限公司