一种进行数字化处理的装置制造方法及图纸

一种将模拟量进行数字化处理的装置：将模拟量经齿轮传动变为一组编码轮的旋转变化，该组轮之间按Ａ进制的方式传递转动，在每个轮上设有Ａ的整数倍的数码标记，用ｎ个传感器来识别此标记，ｎ应使下式成立：２↑［ｎ］〉Ａ，再用数字电路接收和处理所识别到的信息。优点是：不怕停电，无累计误差，计算机记录值始终与现场仪表读数一致，适用于电、水、煤气表的自动抄表系统。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种将模拟量进行数字化处理的装置。现有的将模拟量进行数字化处理的方式主要有三种1.A/D转换电路法将模拟量先转变为电压或电流信号，再将此信号用A/D转换电路即时转变成数字量，再用计算机接收和记录。由于这种转换是实时的，一旦停电就不能工作，而有许多设备在停电时仍在正常使用，如水表、煤气表等，对这些设备若用上述方法进行数字化处理，将会带来严重误差，恢复供电后，需要对记录的数据进行校正后才能正常工作。2.转盘编码法将模拟量经齿轮传动，变成编码转盘连续式的旋转角度变化，在垂直于转轴的盘面上，由外向内布置有数圈由低位至高位的、由“0”“1”数码标记组成的编码圈，传感器布置在编码盘的侧面，每个编码圈仅有一个传感器与之相对应，使用时传感器能向外给出编码盘的当前角度值的数字编码，再用计算机接收和记录。按此方法设计的编码器有SZGM-01光电编码器。为进一步提高编码精度，有时会设置高、中、低位等数个编码盘，各编码盘的旋转都是一种连续性的，只是旋转的角度成一定的倍数关系，以便能给出数字化后的二进制数中高、中、低位各段的数值。按此方式设计的编码器有BMQ-2X接触式轴角编码器。此类编码法可以做到停电后不需校正即可恢复正常工作，但还存在下列问题A.由于每个传感器与一个编码圈相对应，因此编码精度与编码圈上的数码标记个数成正比，在数码标记大小一定的情况下，为维持一定的编码精度，编码圈的直径就必须做得比较大，故此类编码器的体积也较大，通常其直径在70～170之间，而现有水表面板的直径仅在70～80之间，若在表内安装此类编码器，体积将会增加数倍之多；B.在编码圈的直径和数码标记大小一定的条件下，一个编码圈上可设定的数码标记个数非常有限，并且每个编码圈仅有一个传感器与之相对应，因此编码器输出值的范围比较小，主要用于将转轴的角度进行数字化编码，故不适用于电表、水表等需要对累计的大数额进行数字化处理的设备。3.微分编码法将模拟量分解成很多个“基本单位值”，每当模拟量发生一个“基本单位值”的增减变化时，就向外发出一个正脉冲或负脉冲，再由外部的计算机对脉冲进行统计，从而得出当前值，如国家定型生产的“D86-M系列”脉冲式电度表就是采用这种方式，它存在的问题是由于线路故障、停电等情况会导致部分脉冲丢失，并且仪表的当前值和计算机的数字化记录值之间不能自动校验，长期运行后会造成两套系统的“读数”有明显的不同，需要定期进行人工校验，当计算机网络要同时监控几百上千个这样的电度表时，重新校正的工作量是非常大的，为了解决这个问题，人们采用了各种方法来提高系统的可靠性复杂的计算机网络、加装蓄电池等等，尽管使系统的成本大大增加，也未能从根本上解决这个问题。本专利技术的目的是提供一种在有线路故障和其它随机干扰的情况下，也不会出现累计误差，停电后亦不需人工校正的、将模拟量进行数字化处理的装置。为达到上述目的，本专利技术提出一种新的数字化编码装置它由编码轮组、轮轴、进位齿轮、齿轮轴、转动输入齿轮、数码标记、轮支架、传感器、传感器的安装架组成，编码轮组、转动输入齿轮经轮轴、进位齿轮经齿轮轴安装在轮支架上，模拟量经转动输入齿轮先传递给编码轮组中的低位轮，并将转动输入齿轮的连续式转动，转换成该编码轮的间歇式转动，再由低位轮经进位齿轮按A进制的方式向高位轮传动，编码轮上设有M个传感器可识别的数码标记，并构成与编码轮同轴的编码圈，M为A的整数倍，对每个编码轮用n个传感器来识别其当前位置的数码标记，整数n应使下式成立2n＞A，传感器经安装架固定在轮支架上，以识别数码标记发出的信息。上述的数码标记可分别由吸光和反光材料制成，传感器由发光元件和光敏元件构成，编码轮旋转到设定位置时，反光材料将发光元件发出的光线反射给光敏元件，并使其动作而发出数码信号。上述的数码标记可由永磁材料制成，传感器由磁敏元件干簧管或磁敏电阻或霍尔元件或磁敏晶体管构成，编码轮旋转到设定位置时，永磁材料靠近磁敏元件，并使其动作而发出数码信号。上述的数码标记可由导磁材料制成，传感器由电感元件构成，编码轮旋转到设定位置时，导磁材料靠近电感元件，并使其电感值发生变化而发出数码信号。上述的数码标记可由硬质材料制成，传感器由微动开关构成，编码轮旋转到设定位置时，硬质材料触动微动开关，接通相关的信号电路。上述的数码标记可由导电材料制成，传感器由电刷构成，编码轮旋转到设定位置时，电刷与导电材料接触，接通相关的信号电路。上述的数码标记可由编码轮上的通孔构成，由发光元件和光敏元件构成的传感器分别设置在孔的两侧，编码轮旋转到设定位置时，发光元件发出的光线穿过通孔，直射光敏元件，并使其动作而发出数码信号。在上述的编码轮的外圆周上印有可供直读的字符。一种测量设备，包括电表、水表、煤气表等，其内含模拟量测量装置和数字化处理装置，其数字化处理装置由数字化编码装置及控制和译码电路构成，数字化编码装置由编码轮组、轮轴、进位齿轮、齿轮轴、转动输入齿轮、数码标记、轮支架、传感器、传感器的安装架组成，编码轮组、转动输入齿轮经轮轴、进位齿轮经齿轮轴安装在轮支架上，模拟量经转动输入齿轮首先传递给编码轮组中的低位轮，并将转动输入齿轮的连续式转动，转换成编码轮的间歇式转动，再由低位轮经进位齿轮向高位轮传动，数码标记设在编码轮上，并构成与编码轮同轴的编码圈，传感器经安装架固定在轮支架上，以识别数码标记发出的信息，传感器的输出信号接至控制和译码电路，该电路将此信号按计算机通讯接口的协议要求进行处理后，再向外部传输。一种计算机数据采集装置，包含计算机、传输线、模拟量测量设备等，其模拟量测量设备中的数字化处理装置由数字化编码装置及控制和译码电路构成，数字化编码装置由编码轮组、轮轴、进位齿轮、齿轮轴、转动输入齿轮、数码标记、轮支架、传感器、传感器的安装架组成，编码轮组、转动输入齿轮经轮轴、进位齿轮经齿轮轴安装在轮支架上，模拟量经转动输入齿轮首先传递给编码轮组中的低位轮，并将转动输入齿轮的连续式转动，转换成编码轮的间歇式转动，再由低位轮经进位齿轮向高位轮传动，数码标记设在编码轮上，并构成与编码轮同轴的编码圈，传感器经安装架固定在轮支架上，以识别数码标记发出的信息，传感器的输出信号接至控制和译码电路，该电路将此信号按计算机通讯接口的协议要求进行处理后，经传输线向计算机传输。采用本专利技术后，由于模拟量的大小被转变为编码轮组的旋转变化，而被以机械的方式记录下来，故停电不会引起数据丢失；由于编码器是对带直读字符的编码轮的当前记录值进行编码，故任何时候模拟量的现场直读值和电脑记录值之间都是一致的，不需进行校对工作；由于是采用机械式记录，并且每一次向计算机发出的编码值都是根据当前的编码轮的位置重新译码所得，与上一次发出的编码值无关，故线路故障和其它随机干扰等都只能对测量值产生一次影响，而不会产生累计误差。由以上介绍可知，采用本专利技术后，整个数据采集系统变得十分简单、可靠，成本大大降低，完全免除了定期的校正工作，日常维护工作大大减少；由于编码轮的直径约为20毫米，体积小，易于实施，特别是对电表、水表、煤气表而言，编码器与表中现有的机械计数显示器结构相似，在现有旧表的基础上进行改进也很容易。以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术作进一步详细的说明附图说明图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将模拟量进行数字化编码的装置，其特征在于：它由编码轮组、轮轴、进位齿轮、齿轮轴、转动输入齿轮、数码标记、轮支架、传感器、传感器的安装架组成，编码轮组、转动输入齿轮经轮轴、进位齿轮经齿轮轴安装在轮支架上，模拟量经转动输入齿轮先传递给编码轮组中的低位轮，并将转动输入齿轮的连续式转动，转换成该编码轮的间歇式转动，再由低位轮经进位齿轮按Ａ进制的方式向高位轮传动，编码轮上设有Ｍ个传感器可识别的数码标记，并构成与编码轮同轴的编码圈，Ｍ为Ａ的整数倍，对每个编码用ｎ个传感器来识别其当前位置的数码标记，整数ｎ应使下式成立：２↑［ｎ］＞Ａ，传感器经安装架固定在轮支架上，以识别数码标记发出的信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：岑深，
申请(专利权)人：岑深，
类型：实用新型
国别省市：45[中国|广西]