專利名稱：可見(jiàn)光發(fā)射接收式直讀表光電編碼檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光電轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域，屬于直讀表中所使用的光電編碼檢測(cè) 器的改進(jìn)，具體的說(shuō)是一種可見(jiàn)光發(fā)射接收式直讀表光電編碼檢測(cè)器，適用于 水表、電度表和煤氣表等直讀表。
背景技術(shù)：
目前，直讀表技術(shù)是指通過(guò)對(duì)計(jì)度器字輪數(shù)字進(jìn)行光學(xué)標(biāo)記編碼而讀取計(jì) 度器數(shù)據(jù)的一種光電轉(zhuǎn)換技術(shù)，廣泛應(yīng)用于水表、電度表及煤氣表中，其主要 部件為光電編碼檢測(cè)器，它的結(jié)構(gòu)包括紅外光電傳感器、檢測(cè)電路、邏輯信號(hào) 處理電路，它的優(yōu)點(diǎn)在于可以以電信號(hào)的形式直接讀取計(jì)度器的當(dāng)前示數(shù)， 因此，讀數(shù)直接、方便，光電信號(hào)轉(zhuǎn)換可靠性高。但也存在以下不足由于它 采用了紅外光電傳感器檢測(cè)字輪上印刷的編碼標(biāo)記，并且又分為透射式或反射 式兩種工作方式，在透射式工作方式中，檢測(cè)電路是采用多對(duì)紅外線發(fā)射管和 紅外線接收管來(lái)完成對(duì)一個(gè)字輪數(shù)字的光電轉(zhuǎn)換，在反射式工作方式中，檢測(cè) 電路是采用多對(duì)反射式紅外線傳感器來(lái)完成一個(gè)字輪的光電轉(zhuǎn)換，因此，結(jié)構(gòu) 復(fù)雜、成本高、分辨率低、抗外部環(huán)境干擾的能力差。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、分辨率高、抗外部環(huán) 境干擾的能力強(qiáng)，專用于水表、電度表、煤氣表等直讀表，采用多對(duì)少模式的 可見(jiàn)光發(fā)射接收式直讀表光電編碼檢測(cè)器。
為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是該可見(jiàn)光發(fā)射接收式 直讀表光電編碼檢測(cè)器，包括數(shù)碼輪、信號(hào)檢測(cè)電路板、電源電路和微處理器電路板構(gòu)成，數(shù)碼輪與信號(hào)檢測(cè)電路板平行安裝，信號(hào)檢測(cè)電路板與微處理器 電路板垂直安裝，其特征在于在信號(hào)檢測(cè)電路板的上部設(shè)可見(jiàn)光發(fā)射管，在信 號(hào)檢測(cè)電路板的中部設(shè)反射可見(jiàn)光接收管，在信號(hào)檢測(cè)電路板的下部設(shè)電源電 路，在數(shù)碼輪上設(shè)有軸向可相互間隔區(qū)分的黑白條。
本實(shí)用新型還通過(guò)如下措施實(shí)施所述的信號(hào)檢測(cè)電路板上的可見(jiàn)光發(fā)射 管沿弧度線等距排列，可見(jiàn)光發(fā)射管的基極與微處理器電路板上的微處理器相 連接，其基電極接分組發(fā)光二極管；反射可見(jiàn)光接收管的安裝只數(shù)與可見(jiàn)光發(fā) 射管的安裝只數(shù)之比為1: 3-10，反射可見(jiàn)光接收管的基電極接微處理器電路板 上的微處理器，電源電路中的三端穩(wěn)壓芯片同時(shí)接分組發(fā)光二極管和微處理器 電路板上的微處理器，通過(guò)采用成弧度排列的可見(jiàn)光發(fā)射管和處在中心的反射 可見(jiàn)光接收管完成對(duì)一個(gè)字輪的光電轉(zhuǎn)換的檢測(cè)，對(duì)反射可見(jiàn)光接收管的輸出 電信號(hào)用A/D轉(zhuǎn)換的方式輸入到微處理器電路板的微處理器內(nèi)部，然后由微處 理器根據(jù)A/D數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)碼輪當(dāng)前位置的解碼。
所述的微處理器電路板和信號(hào)檢測(cè)電路板上的電路元件，包括微處理器電 路板上的微處理器U5，可見(jiàn)光發(fā)射管N,、 N2、 N3、 N4、 N5,分組發(fā)光二極管U2、 U3、 U4，反射可見(jiàn)光接收管Pu電源電路中的三端穩(wěn)壓芯片仏，其中可見(jiàn)光發(fā)射 管仏、N2、 N3、 N4、 Ns是可控的，因此微處理器電路板上的微處理器仏在讀取有 效數(shù)據(jù)之前可以用A/D先讀取環(huán)境光的強(qiáng)度，然后再控制點(diǎn)亮可見(jiàn)光發(fā)射管檢 測(cè)數(shù)碼輪上的編碼標(biāo)記，這樣可以扣除環(huán)境光的影響，因此讀數(shù)更加準(zhǔn)確；所 述的可見(jiàn)光發(fā)射管N1、 N2、 N3、 N4、 N5的基極分別與微處理器電路板上的微處 理器Us的13腳、12腳、11腳、10腳、9腳、8腳相連，反射可見(jiàn)光接收管P1 的基電極與微處理器電路板上的微處理器U5的1腳相連，通過(guò)微處理器電路板 的微處理器Us內(nèi)部程序進(jìn)行控制檢測(cè)，當(dāng)數(shù)碼輪處于某一狀態(tài)位置時(shí)，微處理器板電路板上的微處理器U5發(fā)出指令，讓可見(jiàn)光發(fā)射管N1、 N2、 N3、 N4、 N5按 照一定的次序點(diǎn)亮，可見(jiàn)光發(fā)射管N1、 N2、 N3、 N4、 N5發(fā)出的光線，經(jīng)過(guò)數(shù)碼 輪的軸向可相互間隔區(qū)分的黑白條的反射后，被反射可見(jiàn)光接收管R接收，由 于可見(jiàn)光發(fā)射管N1、 N2、 N3、 N4、 N5位于信號(hào)檢測(cè)電路板的不同位置上，所以 可見(jiàn)光發(fā)射管N1、 N2、 N3、 N4、 N5中的每個(gè)可見(jiàn)光發(fā)射管發(fā)出的光，經(jīng)數(shù)碼輪 的軸向可相互間隔區(qū)分的黑白條的反射后的光強(qiáng)也不同，反射可見(jiàn)光接收管& 在微處理器電路板上所產(chǎn)生的電信號(hào)也是不同大小的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)微處理器電 路板上的微處理器U5處理后，處理成不同的數(shù)據(jù)編碼。同樣的道理，數(shù)碼輪的 每一個(gè)狀態(tài)就對(duì)應(yīng)一組不同的數(shù)字編碼。
本實(shí)用新型的有益效果在于與目前用于水表、電度表及煤氣表中光電編 碼檢測(cè)器相比，由于采用了多只可見(jiàn)光發(fā)射管和少數(shù)反射可見(jiàn)光接收管的多對(duì) 少模式，取代了傳統(tǒng)的五對(duì)遠(yuǎn)紅外線發(fā)射管和遠(yuǎn)紅外線接收管，同時(shí)以可見(jiàn)光 取代紅外線，所以可以減少檢測(cè)用的光電器件，使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低成本；由 于輸出電信號(hào)采用A/D轉(zhuǎn)換取代了邏輯信號(hào)處理方式，所以提高了分辨率和抗 外部環(huán)境條件干擾的能力。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)主視示意圖。
圖2為本實(shí)用新型信號(hào)檢測(cè)電路板側(cè)視示意圖。
圖3為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的微處理器電路板和信號(hào)檢測(cè)電路板上的電 路原理示意圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖l、 2、 3制作本實(shí)用新型。該可見(jiàn)光發(fā)射接收式直讀表光電編碼 檢測(cè)器，包括數(shù)碼輪4、信號(hào)檢測(cè)電路板l、電源電路6和微處理器電路板5構(gòu)成，數(shù)碼輪4與信號(hào)檢測(cè)電路板1平行安裝，信號(hào)檢測(cè)電路板1與微處理器電 路板5垂直安裝，其特征在于在信號(hào)檢測(cè)電路板1的上部設(shè)可見(jiàn)光發(fā)射管2，在 信號(hào)檢測(cè)電路板1的中部設(shè)反射可見(jiàn)光接收管3，在信號(hào)檢測(cè)電路板1的下部設(shè) 電源電路6，在數(shù)碼輪4上設(shè)有軸向可相互間隔區(qū)分的黑白條7。
所述的信號(hào)檢測(cè)電路板1上的可見(jiàn)光發(fā)射管2沿弧度線等距排列，可見(jiàn)光 發(fā)射管2的基極與微處理器電路板5上的微處理器相連接，其基電極接分組發(fā) 光二極管；反射可見(jiàn)光接收管3的安裝只數(shù)與可見(jiàn)光發(fā)射管2的安裝只數(shù)之比 為1: 3-10，反射可見(jiàn)光接收管3的基電極接微處理器電路板5上的微處理器 仏的1腳，電源電路6中的三端穩(wěn)壓芯片U!同時(shí)接分組發(fā)光二極管U2、 U3、 U4 和微處理器電路板5上的微處理器仏的2腳和5腳。通過(guò)采用多只可見(jiàn)光發(fā)射 管2和少數(shù)反射可見(jiàn)光接收管3完成對(duì)一個(gè)字輪的光電轉(zhuǎn)換的檢測(cè)，對(duì)反射可 見(jiàn)光接收管3的輸出電信號(hào)用A/D轉(zhuǎn)換的方式輸入到微處理器電路板5上的微 處理器U5內(nèi)部，然后由微處理器Us根據(jù)A/D數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)碼輪4當(dāng)前位置的 解碼。
圖3給出了一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖，其所述的微處理器電路板5和信號(hào) 檢測(cè)電路板1上的電路元件，包括微處理器電路板5上的微處理器U5，可見(jiàn)光 發(fā)射管&、 N2、 Ns、 N4、 N5，分組發(fā)光二極管U2、 U3、 U4，反射可見(jiàn)光接收管Pn 電源電路6中的三端穩(wěn)壓芯片Ut，其中可見(jiàn)光發(fā)射管N,、 N2、 N3、 N4、 &是可控 的，因此微處理器電路板5上的微處理器Us在讀取有效數(shù)據(jù)之前可以用A/D先 讀取環(huán)境光的強(qiáng)度，然后再控制點(diǎn)亮可見(jiàn)光發(fā)射管檢測(cè)數(shù)碼輪上的編碼標(biāo)記， 這樣可以扣除環(huán)境光的影響，因此讀數(shù)更加準(zhǔn)確；所述的可見(jiàn)光發(fā)射管Nl、 N2、 N3、 N4、 N5的基極分別與微處理器電路板5上的微處理器U5的13腳、12腳、 11腳、10腳、9腳、8腳相連，反射可見(jiàn)光接收管P1的基電極與微處理器電路板5上的微處理器U5的1腳相連，通過(guò)微處理器電路板5的微處理器U5內(nèi)部程 序進(jìn)行控制檢測(cè)，當(dāng)數(shù)碼輪4處于某一狀態(tài)位置時(shí)，微處理器板電路板5上的 微處理器Us發(fā)出指令，讓可見(jiàn)光發(fā)射管N1、 N2、 N3、 N4、 N5按照一定的次序點(diǎn) 亮，可見(jiàn)光發(fā)射管N1、 N2、 N3、 N4發(fā)出的光線，經(jīng)過(guò)數(shù)碼輪4的軸向可相互間 隔區(qū)分的黑白條7的反射后，被反射可見(jiàn)光接收管Pi接收，由于可見(jiàn)光發(fā)射管 Nl、 N2、 N3、 N4、 N5位于信號(hào)檢測(cè)電路板l的不同位置上，所以可見(jiàn)光發(fā)射管 Nl、 N2、 N3、 N4、 N5中的每個(gè)可見(jiàn)光發(fā)射管發(fā)出的光，經(jīng)數(shù)碼輪4的軸向可相 互間隔區(qū)分的黑白條7的反射后的光強(qiáng)也不同，反射可見(jiàn)光接收管h在微處理 器電路板5上所產(chǎn)生的電信號(hào)也是不同大小的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)微處理器電路板5 上的微處理器U5處理后，處理成不同的數(shù)據(jù)編碼。同樣的道理，數(shù)碼輪4的每 一個(gè)狀態(tài)就對(duì)應(yīng)一組不同的數(shù)字編碼。
權(quán)利要求1、一種可見(jiàn)光發(fā)射接收式直讀表光電編碼檢測(cè)器，包括數(shù)碼輪(4)、信號(hào)檢測(cè)電路板(1)、電源電路(6)和微處理器電路板(5)構(gòu)成，數(shù)碼輪(4)與信號(hào)檢測(cè)電路板(1)平行安裝，信號(hào)檢測(cè)電路板(1)與微處理器電路板(5)垂直安裝，其特征在于在信號(hào)檢測(cè)電路板(1)的上部設(shè)可見(jiàn)光發(fā)射管(2)，在信號(hào)檢測(cè)電路板(1)的中部設(shè)反射可見(jiàn)光接收管(3)，在信號(hào)檢測(cè)電路板(1)的下部設(shè)電源電路(6)，在數(shù)碼輪(4)上設(shè)有軸向可相互間隔區(qū)分的黑白條(7)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可見(jiàn)光發(fā)射接收式直讀表光電編碼檢測(cè)器，其 特征在于所述的信號(hào)檢測(cè)電路板(1)上的可見(jiàn)光發(fā)射管(2)沿弧度線等距排 列，可見(jiàn)光發(fā)射管(2)的基極與微處理器電路板(5)上的微處理器相連接， 其基電極接分組發(fā)光二極管；反射可見(jiàn)光接收管(3)的安裝只數(shù)與可見(jiàn)光發(fā)射 管(2)的安裝只數(shù)之比為1: 3-10，反射可見(jiàn)光接收管(3)的基電極接微處理 器電路板(5)上的微處理器，電源電路(6)中的三端穩(wěn)壓芯片同時(shí)接分組發(fā) 光二極管和微處理器電路板(5)上的微處理器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可見(jiàn)光發(fā)射接收式直讀表光電編碼檢測(cè)器， 其特征在于所述的微處理器電路板(5)和信號(hào)檢測(cè)電路板(1)上的電路元件， 包括微處理器電路板(5)上的微處理器Us，可見(jiàn)光發(fā)射管N,、 No N3、 N4、 N5, 分組發(fā)光二極管U2、 U3、 U4，反射可見(jiàn)光接收管電源電路(6)中的三端穩(wěn) 壓芯片"；所述的可見(jiàn)光發(fā)射管N1、 N2、 N3、 N4、 N5的基極分別與微處理器電 路板(5)上的微處理器Us的13腳、12腳、11腳、10腳、9腳、8腳相連，反 射可見(jiàn)光接收管PI的基電極與微處理器電路板(5)上的微處理器仏的1腳相 連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可見(jiàn)光發(fā)射接收式直讀表光電編碼檢測(cè)器，包括數(shù)碼輪(4)、信號(hào)檢測(cè)電路板(1)、電源電路(6)、微處理器電路板(5)構(gòu)成，其特征在于在信號(hào)檢測(cè)電路板(1)的上部設(shè)可見(jiàn)光發(fā)射管(2)，在信號(hào)檢測(cè)電路板(1)的中部設(shè)反射可見(jiàn)光接收管(3)，在信號(hào)檢測(cè)電路板(1)的下部設(shè)電源電路(6)，在數(shù)碼輪(4)上設(shè)有軸向可相互間隔區(qū)分的黑白條(7)。該檢測(cè)器，由于可見(jiàn)光發(fā)射管和反射可見(jiàn)光接收管采用多對(duì)少模式，同時(shí)以可見(jiàn)光取代紅外線，所以可以減少檢測(cè)用的光電器件，使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低成本；由于輸出電信號(hào)采用A/D轉(zhuǎn)換取代了邏輯信號(hào)處理方式，所以提高了分辨率和抗外部環(huán)境條件干擾的能力。
文檔編號(hào)G01D5/347GK201413147SQ20092002730
公開(kāi)日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者明 李, 李玉保, 林金福, 郭榮嶺 申請(qǐng)人:山東萬(wàn)華電子信息科技有限公司