专利名称：电远传步进计数器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械电子组合式结构的步进计数器，用于煤气、自来水、电流计量等领域，可以实现连续复合读数功效，属于机械电子计量仪表领域。
现有的用于煤气、自来水、电流等计量作用的计数器主要有机械式步进计数器、机械式编码计数器和电子计数器等。机械式步进计数器按其驱动方式不同又分为多种结构类型，但其基本功能都是记录机械动作次数，再按十进制用数码在窗口中直接显示所计量的数值，称为窗口值；这种计数方式的不足之处在于没有与十进制窗口值相对应的电信号输出供用电子的方法读其窗口值。机械式编码计数器则采用四个开关进行通断组合，分别代表0-9十个自然数值，其窗口值与开关组合相对应，用电子的方法读出四个开关的组合状态便可以读其窗口值；其缺点在于一是其开关为机械触点开关，需要的驱动力大；二是虽然根据需要可以组合成十进制的任意位，但每一位都是独立的，达不到步进的功能，即低位走十步，高位走一步；三是其数据输出只有并行一种方式。归结起来，现有计数器由于设计和结构的原因，普遍存在结构复杂，计数精确度低，读数不方便，尤其是不能实现复式读数的功效等缺点。
本实用新型的发明目的在于克服现有电子、机械计数器技术存在的缺点，寻求在机械结构基础上将计数器进行改进，设计形成一种既有窗口值十进制数字显示，又有电子串行码输出，而且串行码具有抗干扰效力的电远传步进计数器。
为了实现上述发明目的，本实用新型在含有数轮传动机构和固定支架等部件的现有常规机械计数器基础上进行改进，在机械计数器的0.1位至百位数轮的相邻数轮间隙中分别加装红外电子编码开关，红外电子编码开关采用透过式红外收、发对管组成；在圆形数轮的平板面上围绕中心孔在等中心角半径线上不同半径圆周上分别制有通光孔，其布局与“8421”编码相对应，即当数轮转动一周时，其透光状态与“0-9”十进制数字的“8421”码的二进制数字相对应。传动机构将被测参数的转动按一定的比例要求，使0.1位数轮转动，当其转动一圈后，使个位数轮转动一位，当个位数轮转动一圈后，使十位数轮转动一位，依次类推，便在计数器显示窗口分别读到十进位的数值。同时，当数轮移动时，由于数轮上的通光孔导致发光与收光配合的通断状态正好与数码组合相对应，并经电路处理实现电子计数的效能。
本实用新型与现有技术相比具有设计原理可行，性能稳定可靠，机械和电子双重读数精确度高等优点，且电子读数不受供电影响，可以实现远程计数的功能。


图1为本实用新型的数轮与红外开关安装结构示意图。
图2为数轮通光孔布局与8421码对应关系示意图。
图3为信号处理电原理示意图。
本实用新型的实施例是在现有的机械计数器基础上加设电子计数功能形成具有机械、电子双重计数且不受供电影响的电远传步进计数器整体，其电子计数功能的实现是通过在数轮上开设通光孔和在数轮之间加制红外电子编码开关来实现的，由电子编码开关产生的信号经数据采集器处理即可读数。红外电子编码开关置于数轮的间隙之间，其中间为发射板，两边为接收板，这样读取个、十两位数，如果要读三位数，则0.1位数轮与个位数轮之间的板为发射板，个位数轮与十位数轮之间的板为收、发板，即靠近个位数轮的面为发；同理在十位数轮与百位数轮之间的板亦为收、发板，即靠近十位数轮的面为收，靠近百位数轮的面为发。最后在百位数轮与千位数轮之间放置接收板。读其它位数，其原理相同，即两端分别为单发、单收板，中间为收、发共用板。
在各个圆形数轮17的平板面上围绕中心孔18在等中心角半径线上不同半径圆周上分别制有多个通光孔13，其中在离中心孔18最近的“8”码环12上制有2个通光孔，在“4”码环11上制有4个通光孔，在“2码”环10上制有4个通光孔，在“1”码环9上制有4个通光孔。在固定架2之间均匀排列自右向左共5个数轮，其最右边为0.1位数轮3，依次为个位数轮4、十位数轮5、百位数轮6和千位数轮7，各数轮之间隙中按设计要求制有红外电子编码开关8。传动机构1属现有机械计数器之常规结构。
红外电子编码开关14是由电阻R、发光二极管D、晶体管Q及数轮17等电连接组合而成，共为并联排列12个(其原理图中只画出两端的各一个)，其发光二极管D为红外发射，晶体管Q为红外接收，与二极D串联的电阻值一般为4-6K，在晶体管Q集电极上的电阻值为480-550K，集成芯片16选取PT2262型并/串编码IC，其A0-A11共12位，分别对三个数轮进行编码，即A0-A3,A4-A7,A8-A11；每一个数轮占用四位(Bit)，其数值分别为8、4、2、1。
数据采集电路15中的采集器MCU的P1-1平时为低电平，由Q1-1、Q1-2、R1-2等组成的电远传计数器的供电电子开关不通，即Q1-2截止，集电极为高电平，Q1-2也截止，无电源供给电远传计数器。当要读数时，MCU的P1-1为高电平，Q1-2导通，集电极为低电平，Q1-1导通，经电连线(LINE)向PT2262供电，同时在电容器C1上存贮电量，PT2262得电后输出帧串行数据，MCU的RXD端口读取PT2262输出的串行数据；当MCU确认数据读取完毕后，P1-1置低电平，Q1-1,Q1-2截止，停止向电远传计数器供电。电远传计数器平时不耗电，只是机械驱动数轮转动，仅在需要读数时，才向其供电，而且在供电期间始终不断地以帧结构的方式不停地重复输出串行数据，这为数据采集电路采用检纠错等措施提供了条件。
权利要求1．一种机械电子组合式结构的电远传步进计数器，在含有数轮传动机构和固定支架等部件的现有常规机械计数器基础上进行改进，其特征在于在机械计数器的0.1位至百位数轮的相邻数轮间隙中分别加装红外电子编码开关，红外电子编码开关为透过式红外收、发对管组成；在圆形数轮的平板面上围绕中心孔在等中心角半径线上不同半径圆周上分别制有通光孔，其布局与“8421”编码相对应。
2．根据权利要求1所述的电远传步进计数器，其特征在于红外电子编码开关由电阻、发光二极管、晶体管及数轮等组成，共为并联排列12个。
专利摘要本实用新型涉及一种机械电子组合式结构的电远传步进计数器,在现有常规机械计数器基础上进行改进,在0.1位至百位数轮的相邻数轮间隙中分别加装透过式红外收、发对管组成的红外电子编码开关,在圆形数轮的平板面上围绕中心孔在等中心角半径线上不同半径圆周上分别制有通光孔,其布局与“8421”编码对应,在机械计数同时完成电子计数,作为煤气、自来水、电流等计量仪表可远程集抄和计量控制,具有原理可靠,性能稳定,计量准确等优点。
文档编号G01F15/06GK2434739SQ00244179
公开日2001年6月13日 申请日期2000年8月4日 优先权日2000年8月4日
发明者陈昌金, 奚汝珊 申请人:陈昌金