一种字轮编码器及直读方法技术

本申请涉及一种字轮编码器及直读方法，包括轮轴、若干转动套设于轮轴上的字轮；字轮一侧设有金属制成的感应带和宽度渐变的导电带，轮轴上设有位于字轮一侧的和导电带相对应的第一传感器，以及和感应带相对应的第二传感器；第一传感器用于检测导电带宽度，以获取字轮的第一转动角度；第二传感器用于检测感应带的实际偏移量，以获取字轮的轴向偏移量；还包括控制器，用于利用字轮的轴向偏移量矫正第一转动角度，以获取字轮的第二转动角度。本申请通过修正第一转动角度得出第二转动角度，减小第二传感器感应导电带的感应数据产生的偏差，进而减小控制器读取的数据和字轮实际示值的误差，从而具有提高远程对字轮上示值读取准确性的优点。性的优点。性的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种字轮编码器及直读方法


[0001]本申请涉及编码器
，尤其是涉及一种字轮编码器及直读方法。

技术介绍

[0002]目前在水表、热表、气表、电表等等仪表使用中，大多使用字轮编码器，将字轮编码器的机械计数字轮值转换成数字信号进行通信，并通过电阻式、光电式、设想式等方式进行转换。
[0003]相关技术如公告号为CN106643822A公开的一种字轮编码器及直读方法，字轮转动套在字轮轴上，利用字轮上导电带宽度对其附近电感线圈电感值的影响，精确测定字轮角度，实现字轮示值的读取，只需要最少两个电感线圈，并且电感线圈是由印制电路板上的铜箔制成，简单可靠且成本低廉，解决了现有光电编码器抗光干扰问题和进位过渡问题。
[0004]对于上述相关技术，专利技术人发现：当字轮转动对字轮示值进行读取时，字轮在字轮轴上转动，会容易产生字轮在字轮轴上出现轴向偏移，偏移后容易使得电感线圈感应导电带的感应数据产生偏差，使得字轮通过电感线圈读取的数据和字轮实际示值有误差，从而导致远程对字轮上的示值读取准确性较低。

技术实现思路

[0005]为了提高远程对字轮上的示值读取准确性，本申请的目的是提供一种字轮编码器及直读方法。
[0006]一方面，本申请提供的一种字轮编码器采用如下的技术方案：一种字轮编码器，包括轮轴、若干转动套设于所述轮轴上的字轮；所述字轮一侧设有金属制成的感应带和宽度渐变的导电带，所述轮轴上设有位于所述字轮一侧的和导电带相对应的第一传感器，以及和感应带相对应的第二传感器；所述第一传感器用于检测导电带宽度，以获取字轮的第一转动角度；所述第二传感器用于检测感应带在轮轴上轴向的实际偏移量，以获取字轮的轴向偏移量；还包括控制器，用于利用所述字轮的轴向偏移量矫正所述第一转动角度，以获取所述字轮的第二转动角度。
[0007]通过采用上述技术方案，当远程对字轮转动后的示值进行读取时，字轮于轮轴上转动，带动感应带和宽度渐变的导电带转动。在字轮的转动过程中，字轮在轮轴上会产生轴向偏移。直至字轮停止转动，第一传感器检测导电带宽度，以获取字轮的第一转动角度。第二传感器检测感应带的实际偏移量，以获取字轮的周向偏移量。第一传感器和第二传感器将检测的到的信号发送至控制器，控制器根据字轮的轴向偏移量矫正第一转动角度，以获得字轮的第二转动角度，第二转动角度即为字轮的实际转动角度。最后根据第二转动角度得出字轮上的示值，即远程得出字轮的实际示值。因此通过设置第一传感器和第二传感器，利用控制器将第二传感器测得的轴向偏移量矫正第一转动角度得出第二转动角度，减小第二传感器感应导电带的感应数据产生的偏差，进而减小控制器读取的数据和字轮实际示值
的误差，从而提高远程对字轮上的示值读取准确性。
[0008]可选的，所述感应带呈环状，所述导电带套设于所述感应带外，所述导电带沿字轮的周向方向宽度逐渐增大。
[0009]通过采用上述技术方案，当第一传感器检测导电带宽度时，由于导电带宽度沿着字轮的周向方向宽度逐渐增大，以使只需要一个传感器就能够检测导电带宽度进行读数，减少读数所需传感器个数。当第二传感器检测字轮轴向偏移时，通过环状的感应带使得字轮转动后第二传感器均能够对感应带进行检测，以便于获取转动后感应带的轴向偏移量。
[0010]可选的，还包括支撑所述轮轴的支撑架，所述支撑架的一侧设有控制器控制的开关，所述控制器控制开关接通第一传感器和第二传感器进行检测。
[0011]通过采用上述技术方案，当第一传感器和第二传感器进行检测时，字轮转动，控制器控制开关自动接通第一传感器和第二传感器，以便于第一传感器对导电带宽度进行检测、第二传感器对感应带轴向偏移量进行检测，实现自动对第一传感器和第二传感器的接通和断开进行控制。
[0012]可选的，所述控制器包括单片机、电感数字转换器，所述电感数字转换器用于连接第一传感器和第二传感器后将电信号转换成数字信号，所述单片机用于接收第一转动角度和第二转动角度的数字信号后计算得出字轮示数。
[0013]通过采用上述技术方案，当第一传感器和第二传感器检测到数据后，第一传感器和第二传感器将数据发送至电感数字转换器，将第一传感器和第二传感器输出的电信号转换成数字信号。然后电感数字转换器将数字信号发送至单片机，单片机接收到数字信号后计算出字轮的第二转动角度，并通过第二转动角度得出相对应的字轮示数，从而便于远程读取字轮上的示数。
[0014]可选的，所述轮轴上设有位于相邻字轮之间的支撑板，所述感应带和导电带均位于所述字轮的同一侧，所述第一传感器和第二传感器均设置于所述支撑板上。
[0015]通过采用上述技术方案，当对导电带宽度、感应带轴向偏移量进行检测时，第一传感器和第二传感器均在支撑板上。以便于第一传感器和第二传感器位于字轮同一侧，进而便于第一传感器对准导电带、第二传感器对准感应带，提高第一传感器检测导电带宽度、第二传感器检测感应带轴向偏移量的稳定性。
[0016]可选的，所述支撑板包括套设于轮轴上的板一和板二，所述第一传感器设置于所述板一远离轮轴的一端，所述第二传感器设置于所述板二远离轮轴的一端。
[0017]通过采用上述技术方案，当将第一传感器和导电带对准、第二传感器和感应带对准时，使得只需将板一和导电带对准、板二和感应带对准就能够将第一传感器和导电带对准、第二传感器和感应带对准。增大第一传感器和第二传感器的可视范围，从而便于观察第一传感器和导电带的对准、第二传感器和感应带的对准。
[0018]可选的，所述板一和板二均可转动套设在轮轴上，所述板一和板二转动连接，所述轮轴上设置有将板一、板二于轮轴上转动状态进行锁定的锁定件。
[0019]通过采用上述技术方案，当需要调节第一传感器和第二传感器之间的距离时，通过转动板一和板二，使得板一带动第一传感器绕着轮轴周向转动，板二带动第二传感器绕着轮轴周向转动。直至第一传感器和第二传感器的位置转动至合适角度时，利用锁定件将转动的板一和板二进行锁定，以将调整好位置角度的第一传感器和第二传感器固定，从而
便于调节第一传感器和第二传感器之间的距离和角度。
[0020]可选的，所述锁定件包括滑移于所述轮轴上的锁定筒、连接于所述锁定筒一侧的若干锁定杆，所述锁定筒沿轮轴的轴线方向滑移，所述板一和板二靠近轮轴的一端均开设有若干供所述锁定杆贯穿的锁定孔。
[0021]通过采用上述技术方案，当将板一和板二的转动角度进行锁定时，将锁定杆对准板一、板二上的锁定孔，将锁定筒朝靠近板一、板二的方向滑动，使得锁定杆滑入锁定孔内，以将板一、板二在轮轴上的转动进行锁定，进而便于将调整好角度的板一、板二进行锁定。
[0022]另一方面，本申请还公开一种字轮编码器的直读方法，包括以下步骤：第一传感器检测与所述第一传感器对应的导电带，并输出阻尼值一，所述导电带宽度沿字轮的周向方向逐渐增大；控制器通过获取的阻尼值一计算得出导电带宽度；控制器根据导电带宽度计算得出字轮的第一转动角度；通过采用上述技术方案，当对字轮的示值进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种字轮编码器，其特征在于：包括轮轴（2）、若干转动套设于所述轮轴（2）上的字轮（3）；所述字轮（3）一侧设有金属制成的感应带（32）和宽度渐变的导电带（31），所述轮轴（2）上设有位于所述字轮（3）一侧的和导电带（31）相对应的第一传感器（44），以及和感应带（32）相对应的第二传感器（45）；所述第一传感器（44）用于检测导电带（31）宽度，以获取字轮（3）的第一转动角度；所述第二传感器（45）用于检测感应带（32）在轮轴（2）上轴向的实际偏移量，以获取字轮（3）的轴向偏移量；还包括控制器（5），用于利用所述字轮（3）的轴向偏移量矫正所述第一转动角度，以获取所述字轮（3）的第二转动角度。2.根据权利要求1所述的一种字轮编码器，其特征在于：所述感应带（32）呈环状，所述导电带（31）套设于所述感应带（32）外，所述导电带（31）沿字轮（3）的周向方向宽度逐渐增大。3.根据权利要求1所述的一种字轮编码器，其特征在于：还包括支撑所述轮轴（2）的支撑架（1），所述支撑架（1）的一侧设有控制器（5）控制的开关（53），所述控制器（5）控制开关（53）接通第一传感器（44）和第二传感器（45）进行检测。4.根据权利要求1所述的一种字轮编码器，其特征在于：所述控制器（5）包括单片机（52）、电感数字转换器（51）；所述电感数字转换器（51）用于连接第一传感器（44）和第二传感器（45）后，将电信号转换成数字信号；所述单片机（52）用于接收第一转动角度和第二转动角度的数字信号后计算得出字轮（3）示数。5.根据权利要求1所述的一种字轮编码器，其特征在于：所述轮轴（2）上设有位于相邻字轮（3）之间的支撑板（4），所述感应带（32）和导电带（31）均位于所述字轮（3）的同一侧，所述第一传感器（44）和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀春明，
申请(专利权)人：真诺测量仪表上海有限公司，
类型：发明
国别省市：