本發(fā)明涉及一種直讀式遠(yuǎn)傳燃?xì)獗恚绕錇橐环N以塑料光纖傳感通訊的光電式無源直讀智能遠(yuǎn)傳燃?xì)獗怼?/p>

背景技術(shù)：

由于光電直讀式遠(yuǎn)傳燃?xì)獗淼闹弊x技術(shù)不是測(cè)量技術(shù)，而是基于光電技術(shù)和微電子技術(shù)的一種位置識(shí)別技術(shù)，因此它與測(cè)量形式、測(cè)量精度、測(cè)量方法均無關(guān)，可以說是傳統(tǒng)機(jī)械式表具的一種“顯示方式”。

從測(cè)量技術(shù)角度來看，光電直讀式不是二次測(cè)量，直接讀取的是機(jī)械式計(jì)數(shù)器碼盤數(shù)字即“窗口值”，表內(nèi)不需要設(shè)置表底數(shù)、表常數(shù)等參數(shù)，無需存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，不存在累計(jì)誤差，是真正意義上的“讀表”。而且，光電直讀式燃?xì)獗碇械墓怆妭鞲胁糠峙c表具內(nèi)部的計(jì)數(shù)器等裝置是完全分離，沒有機(jī)械接觸，因而不會(huì)影響計(jì)量精度。

目前，光電式直讀燃?xì)獗硗ǔＪ窃谄胀ㄈ細(xì)獗淼挠?jì)數(shù)器字輪印刷0-9位置的外緣再印刷特定標(biāo)記，或在字輪端面上開出不同尺寸的通孔，再在字輪外圍固定光電傳感器和相關(guān)電路，劃分為光電對(duì)射式和光電反射式兩種。光電對(duì)射式是在字輪間軸向安裝光電器件和電路板的方式，而光電反射式是在字輪周圍徑向安裝光電器件和電路板的方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是，提供一種采用塑料光纖與光收發(fā)器件構(gòu)成的光電傳感器，直接對(duì)燃?xì)獗砭咧械挠?jì)數(shù)器各字輪位置信息讀取并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種基于塑料光纖傳感通訊的直讀式智能遠(yuǎn)傳燃?xì)獗?，其?gòu)成包括有，燃?xì)饣?、機(jī)械式計(jì)數(shù)器，光電傳感器，其特征在于：所述光電傳感器由塑料光纖和單芯光收發(fā)器構(gòu)成，在機(jī)械式計(jì)數(shù)器字輪端面上設(shè)置有編碼光反射條，若干根塑料光纖的一端連接若干個(gè)單芯光收發(fā)器，這些塑料光纖的另一端，即發(fā)光和受光端，端面垂直正對(duì)字輪設(shè)置有編碼光反射條的端面，當(dāng)字輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，字輪端面的編碼光反射條則依次從塑料光纖端面正投影面經(jīng)過。

在上述技術(shù)方案中，所述機(jī)械式計(jì)數(shù)器每個(gè)字輪端面上設(shè)置有同心圓且半徑相同的三段光反射條，三段光反射條圓弧所對(duì)圓心角分別為24度、96度和60度，位于字輪一側(cè)的塑料光纖固定板上固定有五根塑料光纖，這五根塑料光纖也是同心圓均勻分布，塑料光纖兩兩之間所形成的圓心角為72度，五根塑料光纖的發(fā)光和受光端面垂直且緊靠字輪設(shè)置有編碼光反射條的端面，每根塑料光纖距離計(jì)數(shù)器旋轉(zhuǎn)軸線的距離相同且與三段光反射條距離計(jì)數(shù)器旋轉(zhuǎn)軸線的半徑距離相同。

在上述技術(shù)方案中，所述機(jī)械式計(jì)數(shù)器每個(gè)字輪端面上設(shè)置編碼片，在編碼片上印制有同心圓但半徑不同的編碼光反射條段，形成一個(gè)二進(jìn)制（8421碼）編碼片，位于字輪一側(cè)固定板上設(shè)置有四根塑料光纖，這四根塑料光纖的發(fā)光和受光端面垂直且緊靠字輪設(shè)置有編碼光反射條的端面，這四根塑料光纖距離計(jì)數(shù)器旋轉(zhuǎn)軸線的徑向距離與編碼片上的四層光反射條距離計(jì)數(shù)器旋轉(zhuǎn)軸線的的半徑距離相同。

在上述技術(shù)方案中，所述單芯光收發(fā)器以半雙工模式工作。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，

1.塑料光纖的發(fā)光、受光端面緊靠字輪端面或周面，塑料光纖發(fā)出的光線泄露少。光電轉(zhuǎn)換靈敏度高。

2.塑料光纖線徑細(xì)，通常在1毫米以內(nèi)，加之其緊靠字輪上的光反射區(qū)，可以提高字輪位置的讀取精度，也利于機(jī)械式光電編碼計(jì)數(shù)器的微型化。

3.塑料光纖作為光信號(hào)傳輸載體，可以使單芯光收發(fā)器置于燃?xì)獗砭叩耐獠俊?/p>

4.采用定時(shí)或受令讀取字輪位置信息的工作模式，電能消耗省。

附圖說明

圖1是本發(fā)明各部分組成及信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一的光電編碼字輪示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例一的光電編碼字輪及塑料光纖固定板示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例二的光電編碼字輪示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例二的光電編碼字輪及塑料光纖固定板示意圖。

以上附圖中，1是機(jī)械式直讀燃?xì)獗恚?是光電編碼計(jì)數(shù)器，3是塑料光纖束，4是單芯光收發(fā)器組，5是光電編碼處理及通訊模塊，6是電池，7是主站，8是采集器，21是字輪，22是圓心角為24度光反射條，23是圓心角為96度光反射條，24是圓心角為60度光反射角，31是塑料光纖固定板，32是塑料光纖安裝孔，33是光反射條，34是字輪，41是字輪，42是光反射印制板，43是光反射條，44是塑料光纖固定板，45是塑料光纖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

本實(shí)施例中，光電同軸編碼計(jì)數(shù)器有八個(gè)同軸編碼字輪。每個(gè)字輪的柱面（即環(huán)形圓周面）上依次分布有供人眼視讀的“0-9”十個(gè)數(shù)字，如附圖2所示，每個(gè)字輪21的端面上設(shè)置有同心圓半徑相同的三段光反射條，三段光反射條的圓弧角度分別為24度、96度和60度，如附圖3所示，位于字輪一側(cè)的塑料光纖固定板31上固定有五根塑料光纖，這五根塑料光纖在一個(gè)同心圓均勻分布，塑料光纖兩兩之間形成的圓心角為72度，五根塑料光纖的端面緊靠于字輪光反射面。這五根塑料光纖的另一端連接五個(gè)單芯光收發(fā)器，單芯光收發(fā)器以半雙工模式工作。當(dāng)字輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，字輪上三段光反射條分別依次從五根塑料光纖端面的投影面經(jīng)過，當(dāng)五個(gè)單芯光收發(fā)器發(fā)出單色綠光，五根塑料光纖端面發(fā)出的綠光照射在字輪光反射板，若此刻某塑料光纖發(fā)出綠光正好照射在字輪某段光反射條上，該塑料光纖就能接收到反射光線，并在該單芯光收發(fā)器中產(chǎn)生電信號(hào)，代表二進(jìn)制榪中的“1”。這樣，五根塑料光纖及單芯光收發(fā)器在同一時(shí)刻發(fā)送和接收到的光信號(hào)，就獲得了該字輪在這一時(shí)刻的位置編碼信息。本實(shí)施例采用二進(jìn)制格雷碼，可靠性高。

實(shí)施例二

本實(shí)施例中，光電同軸編碼計(jì)數(shù)器有八個(gè)同軸編碼字輪。每個(gè)字輪的柱面（即環(huán)形圓周面）上依次分布有供人眼視讀的“0-9”十個(gè)數(shù)字，如附圖4所示，每個(gè)字輪41的端面上設(shè)置編碼片42，在編碼片42上印制有同心圓半徑不同的光反射條43，形成一個(gè)二進(jìn)制（8421碼）編碼片，編碼片42上的四位二進(jìn)制編碼光反射條43對(duì)應(yīng)置于塑料光纖固定板44上的四個(gè)塑料光纖端面位置。當(dāng)字輪41旋轉(zhuǎn)時(shí)，字輪上四層光反射條43分別依次從固定板44上設(shè)置的四根塑料光纖端面的投影面經(jīng)過，當(dāng)四個(gè)單芯光收發(fā)器發(fā)出單色綠光，四根塑料光纖端面發(fā)出的綠光照射在字輪光反射板，若此刻某塑料光纖發(fā)出綠光正好照射在字輪某層某段光反射條上，該塑料光纖就能接收到反射光線，并在相應(yīng)單芯光收發(fā)器中產(chǎn)生電信號(hào)，代表二進(jìn)制榪中的“1”。這樣，四根塑料光纖及單芯光收發(fā)器在同一時(shí)刻發(fā)送和接收到的光信號(hào)，就獲得了該字輪在這一時(shí)刻的位置編碼信息。這組位置編碼信息在光編碼處理及通訊模塊電路中進(jìn)行譯碼和轉(zhuǎn)換處理，即可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器字輪讀數(shù)值直接轉(zhuǎn)換成電子數(shù)字信號(hào)并通過通訊模塊傳輸給采集器或主站。

上述兩個(gè)實(shí)施例中，塑料光纖線徑為1毫米左右，又緊靠光反射條設(shè)置，光線泄漏少、反射光強(qiáng)度損失衰減小，測(cè)量信號(hào)靈敏度較高。又由于單芯光收發(fā)器處于定時(shí)或受控工作的狀態(tài)，其功耗極小，電池壽命可以大大延長(zhǎng)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于塑料光纖傳感通訊的直讀式智能遠(yuǎn)傳燃?xì)獗?，其?gòu)成包括有，燃?xì)饣?、機(jī)械式計(jì)數(shù)器，光電傳感器，其特征在于：所述光電傳感器由塑料光纖和單芯光收發(fā)器構(gòu)成，在機(jī)械式計(jì)數(shù)器字輪端面上設(shè)置有編碼光反射條，若干根塑料光纖的一端連接若干個(gè)單芯光收發(fā)器，這些塑料光纖的另一端，即發(fā)光和受光端，端面垂直正對(duì)字輪設(shè)置有編碼光反射條的端面，當(dāng)字輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，字輪端面的編碼光反射條則依次從塑料光纖端面正投影面經(jīng)過。本發(fā)明塑料光纖發(fā)光、受光端面緊靠字輪端面的光反射條，加之塑料光纖線徑細(xì)，可以提高字輪位置的直讀靈敏度和精度，也利于機(jī)械式光電編碼計(jì)數(shù)器的微型化。采用定時(shí)或受控直讀字輪位置信息的工作模式，功耗小。

技術(shù)研發(fā)人員：胡國(guó)祥;胡南凱;胡文彬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京宇能新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2015.12.30
技術(shù)公布日：2017.07.07