專利名稱：機電讀數(shù)編碼計度器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種計度器。所謂計度器是一種記錄轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)數(shù)的機械裝置。廣泛應用于儀表行業(yè)。
傳統(tǒng)民用的計度器采用機械字輪式計度器。它結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，經(jīng)受近百年的考驗沿用至今。但當時代進入數(shù)字化后，它面臨淘汰。原因就是它的讀數(shù)不可數(shù)字化。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(wěn)定而難被市場廣泛接受。計度器實現(xiàn)數(shù)字化的最終目的是實現(xiàn)自動化的遠程訪問。如能將傳統(tǒng)的計度器的機械字輪式結(jié)構(gòu)形式加以改進，使其適應數(shù)字化要求。不僅能夠人工讀數(shù)，又能電子讀數(shù)。進而能實現(xiàn)自動化的遠程訪問，將會使古老的計度器重新占具市場。
本實用新型的目的在于提供一種在傳統(tǒng)的計度器基礎(chǔ)上進行改進的具有人工讀數(shù)，又能電子讀數(shù)功能的編碼計度器。
本實用新型是在傳統(tǒng)的計度器基礎(chǔ)上，把計度器中的字輪改為編碼輪，并且在相應位置上設(shè)置一組接收編碼輪轉(zhuǎn)角位置信息的探頭；本計度器還包括一個讀數(shù)電路，該電路包括電源線、地線、地址碼選擇脈沖線、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(shù)電路由數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)字比較器、地址計數(shù)器、地址編碼開關(guān)和三態(tài)門電路組成；所述探頭分別經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換電路后再通過數(shù)據(jù)選擇器各輸入端與輸出信號線相連通。所述地址計數(shù)器包括所述的地址選擇脈沖線端和地址清零線端。它的低位輸出端與數(shù)據(jù)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(shù)字比較器相連接，另有一地址編碼開關(guān)也與數(shù)字比較器相連接，所述數(shù)字比較器在計數(shù)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(tài)門，數(shù)據(jù)就會傳送出去。
本實用新型在保留了傳統(tǒng)計度器的性能穩(wěn)定和廉價的優(yōu)點基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了數(shù)字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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)換為機械位置的測量?；蛘f將其他物理量轉(zhuǎn)換為計度器中字輪的偏轉(zhuǎn)角度。我們保留計度器的字輪計度原理，從而保留了它在轉(zhuǎn)換過程中的可靠性及其廉價的結(jié)構(gòu)。而在計度器中附加編碼輪。用編碼輪測量轉(zhuǎn)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制的信息。每一二進制位對應一探頭2。探頭可輸出一個相對編碼輪當前位置的二進制編碼。在計度器中采用編碼輪后，就實現(xiàn)了數(shù)字化。
計度器實現(xiàn)數(shù)字化的最終目的是實現(xiàn)自動化的遠程訪問。因此數(shù)字化計度器必須有讀數(shù)電路。讀數(shù)電路的原理圖如附圖所示，其核心思想就是脈沖尋址。電路中有一選址脈沖計數(shù)器。用以記錄訪問計算機發(fā)出的選址脈沖。計數(shù)器低位部分經(jīng)數(shù)據(jù)選擇器選通某一位編碼電平。計數(shù)器的高位輸出經(jīng)數(shù)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(guān)表示)相比較。計數(shù)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(tài)門。訪問計算機便可讀入某位數(shù)據(jù)。當選址脈沖增加時，各個位的編碼電平將依次地出現(xiàn)在信號線上，直至計數(shù)器高位輸出發(fā)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(lián)接的方式聯(lián)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(tǒng)一顯示讀數(shù)結(jié)果，也可以在小型顯示設(shè)備上分別顯示。作為集群式的計度器，總線方式的聯(lián)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(fā)出的地址脈沖被送入由兩塊雙4位計數(shù)器(74xx393)串聯(lián)而成的12位計數(shù)器。這個計數(shù)器有兩個功能。其一是由低4位產(chǎn)生數(shù)據(jù)位地址，也即低4位的每一個計數(shù)都對應數(shù)據(jù)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(shù)器高8位與8位撥動開關(guān)所設(shè)定的表地址相同時，兩個4位數(shù)據(jù)比較器(74xx85)的第3腳變?yōu)楦唠娖?。與非門A被打開。與非門的輸出又啟動了三態(tài)門。這時數(shù)據(jù)選擇器(74xx150)按計數(shù)器低4位要求選擇某位數(shù)據(jù)并把它送到數(shù)據(jù)信號線上。當計數(shù)器高8位與表地址不相同時，數(shù)據(jù)信號線呈高阻態(tài)。
附圖2的電路可對4個4位編碼盤按位讀取數(shù)據(jù)。電路的最大地址表示范圍為0～255。增加計數(shù)器高位和數(shù)據(jù)比較器可擴大地址范圍。遠程訪問電路安裝于計度器內(nèi)，與訪問計算機采用五芯總線聯(lián)接。其五芯線分別為(1)電源線；(2)地址線；(3)地址碼選擇脈沖線；(4)輸出信號線；(5)地址碼清零線。其功能為當電路內(nèi)預置地址與地址碼輸入脈沖的個數(shù)相等時，在輸出信號線上輸出一位數(shù)據(jù)電平。預置地址對同一電路有一個范圍，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沖計數(shù)器清零。
權(quán)利要求1．機電讀數(shù)編碼計度器，它可包括字輪計度器結(jié)構(gòu)，其特征在于在字輪計度器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加編碼輪，并在對應位置上設(shè)置一組反應編碼輪轉(zhuǎn)角的二進制編碼的探頭；本計度器還包括一個讀數(shù)電路，所述讀數(shù)電路由數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)字比較器、地址計數(shù)器、地址編碼開關(guān)和三態(tài)門電路組成并以總線方式與其他計度器及讀數(shù)計算機連接；所述總線包括電源線、地線、地址碼選擇脈沖線、輸出信號線和地址碼清零線；所述探頭分別經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換電路再通過數(shù)據(jù)選擇器各輸入端與輸出信號線相連通；所述地址計數(shù)器包括所述的地址選擇脈沖線端和地址清零線端，它的低位輸出端與數(shù)據(jù)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(shù)字比較器相連接，另有一地址遍碼開關(guān)也與數(shù)字比較器相連接；所述編碼開關(guān)表示某計度器的地址碼；所述數(shù)字比較器在計數(shù)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(tài)門，數(shù)據(jù)就會傳送出去。
專利摘要機電讀數(shù)編碼計度器,它是在傳統(tǒng)計度器基礎(chǔ)上,將計度器中字輪轉(zhuǎn)動的角度位移用編碼原理轉(zhuǎn)換成表示該角度位移的二進制電平序列。在本計度器中還包括由數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)字比較器、地址計數(shù)器、地址編碼開關(guān)和三態(tài)門等電路組成的遠程讀數(shù)電路。本計度器采用五芯總線與讀數(shù)計算機連接,包括電源線、地線、地址碼選擇脈沖線、輸出信號線和地址碼清零線。本計度器具有性能穩(wěn)定,廉價和數(shù)字化遠程傳送的優(yōu)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(yōu)先權(quán)日2000年6月28日
發(fā)明者鄭洪 申請人:鄭洪