一种水位闸位仪。由长光刃双机械夹缝数字编码阅读器，前置放大器，单片机，齿轮减速器等部件组成。长光刃由两条长机械夹缝组成，分别紧贴数字编码盘的两边，排成一列的发光二极管紧贴一条机械夹缝，排成一列的硅光三极管紧贴另条机械夹缝。这种布置可以忽略光的衍射现象，按光的直线传播来考虑光刃的读取分辨率。第一个产品ＷＧＣ－１１水位闸位仪采用１０位数字编码盘，最大测量水位差１０．２３米，体积为Φ７８ｍｍ×７４ｍｍ↑［３］。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种水位闸位仪。在水利工程控制和管理系统中，水位闸位仪是最常用的传感器。国产水位闸位仪体积较大，主要由于数字编码盘尺寸大。为了缩小数字编码盘尺寸，提高容量，必须设计一种长度较长，宽度较窄的长光刃来读取微型数字编码盘上的编码信息，在电影还音系统中采用柱面透镜对白炽灯线光源成象获取窄光刃还原电影胶片上的声音信号，但对于本系统，很难寻找长期不间断工作的小功耗的理想线光源。用机械夹缝作光刃，当夹缝较窄的情况下，会产生衍射现象。本适用新型设计了一种长光刃双机械夹缝数字编码阅读器来读取数字编码盘上的编码信息，大大缩小了水位闸位仪的体积。本技术设计的微型水位闸位仪，以下简称水位闸位仪，由长光刃双机械夹缝数字编码阅读器、弱信号前置放大器、89C51单片机和齿轮减速器等主要部件组成。长光刃双机械夹缝数字编码阅读器采用附附图说明图1的布置。在图1(A)中，1为数字编码盘，2为长机械夹缝。在图1(B)中，1为排成一列的发光二极管作光源，2和4为两条长机械夹缝，3为数字编码盘，5为排成一列的硅光三极管光电转换器。硅光三极管数等于数字编码盘上码道数。两条长机械夹缝由照相制版制成，夹缝长度由数字编码盘码道的径向宽度确定，夹缝宽度由最高位码道的周向宽度确定。两条机械夹缝的缝宽决定了光刃的宽度，因此决定了数字编码阅读器的分辨率和水位闸位仪的体积。两条长机械夹缝分别置于数字编码盘的两边，并且紧贴数字编码盘。两条机械夹缝之间的距离取决于数字编码盘的厚度。两条机械夹缝安装时必须平行，并且要位于通过数字编码盘直径方向且垂直于码盘的平面内。这是本设计的技术关键，由加工和装校工艺来保证。排成一列的发光二极管光源紧贴一条机械夹缝，排成一列的硅光三极管光电转换器紧贴另一条机械夹缝。这种布置，当机械夹缝宽度和发光二极管波长相比大得多的情况下，可以忽略光的衍射现象，按光的直线传播来考虑光刃的读取分辨率。由于机械夹缝窄，光信号弱，由硅光三极管检测出的电信号也弱，为了满足89C51单片机输入电平的要求，本技术特别设计了一种弱信号前置放大器。经前置放大器放大后再送89C51单片机处理。处理后的信息一路送水位闸位仪本身的液晶显示器显示被测量的水位或闸位，一路由国际标准通讯接口输出。为了防止液晶显示器电化学反应，在段电极和公共极间施加相位差π/2的方波电压，由计算机软件实现。由于和数字编码盘同轴的传动轮直径较小，为了测量较大的水位差，安装了大传动比齿轮减速器。本技术设计的第一个产品WGC-11水位闸位仪，采用10位数字编码盘，机械夹缝长度20mm，缝宽0.12mm，光刃读取分辨率高于3线对/mm。齿轮传动比40倍，采用直径Φ83.5mm传动轮时，最大测量水位差10.23m，测量误差±1cm。WGC-11水位闸位仪体积为Φ78mm×74mm3，并且在此体积内集成了微机处理系统，数字信号由国际标准通讯接口输出。附图2为WGC-11水位闸位仪结构示意图。在图2中，1为传动轮，2为主轴，3为减速齿轮组(虚线框内)，4为一列发光二极管，5和7为两条机械夹缝，6为数字编码盘，8为一列硅光三极管，9为电路板，10为液晶显示器，11为国际标准通讯接口输出端子。附图3为WGC-11水位闸位仪微机处理系统电路图，其中长方框1内为弱信号前置放大器。权利要求1.一种水位闸位仪。微型水位闸位仪。由长光刃双机械夹缝数字编码阅读器，弱信号前置放大器、89C51单片机和齿轮减速器等主要部件组成，本技术的特征是长光刃由两条条机械夹缝组成。2.根据权利要求1的微型水位闸位仪，其特征是两条机械夹缝分别置于数字编码盘的两边，并且紧贴数字编码盘。3.根据权利要求1的微型水位闸位仪，其特征是光源紧贴一条机械夹缝，光电转换器紧贴另一条机械夹缝。专利摘要一种水位闸位仪。由长光刃双机械夹缝数字编码阅读器,前置放大器,单片机,齿轮减速器等部件组成。长光刃由两条长机械夹缝组成,分别紧贴数字编码盘的两边,排成一列的发光二极管紧贴一条机械夹缝,排成一列的硅光三极管紧贴另条机械夹缝。这种布置可以忽略光的衍射现象,按光的直线传播来考虑光刃的读取分辨率。第一个产品WGC－11水位闸位仪采用10位数字编码盘,最大测量水位差10.23米,体积为Φ78mm×74mm文档编号G01F23/284GK2486957SQ0124463公开日2002年4月17日 申请日期2001年7月3日 优先权日2001年7月3日专利技术者郑允凡 申请人:江苏省江都水利工程科学研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水位闸位仪。微型水位闸位仪。由长光刃双机械夹缝数字编码阅读器，弱信号前置放大器、８９Ｃ５１单片机和齿轮减速器等主要部件组成，本实用新型的特征是：长光刃由两条条机械夹缝组成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑允凡，
申请(专利权)人：江苏省江都水利工程科学研究所，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]
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