专利名称：可见光发射接收式直读表光电编码检测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电转换技术领域，属于直读表中所使用的光电编码检测 器的改进，具体的说是一种可见光发射接收式直读表光电编码检测器，适用于 水表、电度表和煤气表等直读表。
背景技术：
目前，直读表技术是指通过对计度器字轮数字进行光学标记编码而读取计 度器数据的一种光电转换技术，广泛应用于水表、电度表及煤气表中，其主要 部件为光电编码检测器，它的结构包括红外光电传感器、检测电路、逻辑信号 处理电路，它的优点在于可以以电信号的形式直接读取计度器的当前示数， 因此，读数直接、方便，光电信号转换可靠性高。但也存在以下不足由于它 采用了红外光电传感器检测字轮上印刷的编码标记，并且又分为透射式或反射 式两种工作方式，在透射式工作方式中，检测电路是采用多对红外线发射管和 红外线接收管来完成对一个字轮数字的光电转换，在反射式工作方式中，检测 电路是采用多对反射式红外线传感器来完成一个字轮的光电转换，因此，结构 复杂、成本高、分辨率低、抗外部环境干扰的能力差。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、成本低、分辨率高、抗外部环 境干扰的能力强，专用于水表、电度表、煤气表等直读表，采用多对少模式的 可见光发射接收式直读表光电编码检测器。
为达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是该可见光发射接收式 直读表光电编码检测器，包括数码轮、信号检测电路板、电源电路和微处理器电路板构成，数码轮与信号检测电路板平行安装，信号检测电路板与微处理器 电路板垂直安装，其特征在于在信号检测电路板的上部设可见光发射管，在信 号检测电路板的中部设反射可见光接收管，在信号检测电路板的下部设电源电 路，在数码轮上设有轴向可相互间隔区分的黑白条。
本实用新型还通过如下措施实施所述的信号检测电路板上的可见光发射 管沿弧度线等距排列，可见光发射管的基极与微处理器电路板上的微处理器相 连接，其基电极接分组发光二极管；反射可见光接收管的安装只数与可见光发 射管的安装只数之比为1: 3-10，反射可见光接收管的基电极接微处理器电路板 上的微处理器，电源电路中的三端稳压芯片同时接分组发光二极管和微处理器 电路板上的微处理器，通过采用成弧度排列的可见光发射管和处在中心的反射 可见光接收管完成对一个字轮的光电转换的检测，对反射可见光接收管的输出 电信号用A/D转换的方式输入到微处理器电路板的微处理器内部，然后由微处 理器根据A/D数据来实现对数码轮当前位置的解码。
所述的微处理器电路板和信号检测电路板上的电路元件，包括微处理器电 路板上的微处理器U5，可见光发射管N,、 N2、 N3、 N4、 N5,分组发光二极管U2、 U3、 U4，反射可见光接收管Pu电源电路中的三端稳压芯片仏，其中可见光发射 管仏、N2、 N3、 N4、 Ns是可控的，因此微处理器电路板上的微处理器仏在读取有 效数据之前可以用A/D先读取环境光的强度，然后再控制点亮可见光发射管检 测数码轮上的编码标记，这样可以扣除环境光的影响，因此读数更加准确；所 述的可见光发射管N1、 N2、 N3、 N4、 N5的基极分别与微处理器电路板上的微处 理器Us的13脚、12脚、11脚、10脚、9脚、8脚相连，反射可见光接收管P1 的基电极与微处理器电路板上的微处理器U5的1脚相连，通过微处理器电路板 的微处理器Us内部程序进行控制检测，当数码轮处于某一状态位置时，微处理器板电路板上的微处理器U5发出指令，让可见光发射管N1、 N2、 N3、 N4、 N5按 照一定的次序点亮，可见光发射管N1、 N2、 N3、 N4、 N5发出的光线，经过数码 轮的轴向可相互间隔区分的黑白条的反射后，被反射可见光接收管R接收，由 于可见光发射管N1、 N2、 N3、 N4、 N5位于信号检测电路板的不同位置上，所以 可见光发射管N1、 N2、 N3、 N4、 N5中的每个可见光发射管发出的光，经数码轮 的轴向可相互间隔区分的黑白条的反射后的光强也不同，反射可见光接收管& 在微处理器电路板上所产生的电信号也是不同大小的电信号，经过微处理器电 路板上的微处理器U5处理后，处理成不同的数据编码。同样的道理，数码轮的 每一个状态就对应一组不同的数字编码。
本实用新型的有益效果在于与目前用于水表、电度表及煤气表中光电编 码检测器相比，由于采用了多只可见光发射管和少数反射可见光接收管的多对 少模式，取代了传统的五对远红外线发射管和远红外线接收管，同时以可见光 取代红外线，所以可以减少检测用的光电器件，使其结构简单，降低成本；由 于输出电信号采用A/D转换取代了逻辑信号处理方式，所以提高了分辨率和抗 外部环境条件干扰的能力。
图1为本实用新型结构主视示意图。
图2为本实用新型信号检测电路板侧视示意图。
图3为本实用新型一个实施例的微处理器电路板和信号检测电路板上的电 路原理示意图。
具体实施方式
参照附图l、 2、 3制作本实用新型。该可见光发射接收式直读表光电编码 检测器，包括数码轮4、信号检测电路板l、电源电路6和微处理器电路板5构成，数码轮4与信号检测电路板1平行安装，信号检测电路板1与微处理器电 路板5垂直安装，其特征在于在信号检测电路板1的上部设可见光发射管2，在 信号检测电路板1的中部设反射可见光接收管3，在信号检测电路板1的下部设 电源电路6，在数码轮4上设有轴向可相互间隔区分的黑白条7。
所述的信号检测电路板1上的可见光发射管2沿弧度线等距排列，可见光 发射管2的基极与微处理器电路板5上的微处理器相连接，其基电极接分组发 光二极管；反射可见光接收管3的安装只数与可见光发射管2的安装只数之比 为1: 3-10，反射可见光接收管3的基电极接微处理器电路板5上的微处理器 仏的1脚，电源电路6中的三端稳压芯片U!同时接分组发光二极管U2、 U3、 U4 和微处理器电路板5上的微处理器仏的2脚和5脚。通过采用多只可见光发射 管2和少数反射可见光接收管3完成对一个字轮的光电转换的检测，对反射可 见光接收管3的输出电信号用A/D转换的方式输入到微处理器电路板5上的微 处理器U5内部，然后由微处理器Us根据A/D数据来实现对数码轮4当前位置的 解码。
图3给出了一个实施例的电路原理图，其所述的微处理器电路板5和信号 检测电路板1上的电路元件，包括微处理器电路板5上的微处理器U5，可见光 发射管&、 N2、 Ns、 N4、 N5，分组发光二极管U2、 U3、 U4，反射可见光接收管Pn 电源电路6中的三端稳压芯片Ut，其中可见光发射管N,、 N2、 N3、 N4、 &是可控 的，因此微处理器电路板5上的微处理器Us在读取有效数据之前可以用A/D先 读取环境光的强度，然后再控制点亮可见光发射管检测数码轮上的编码标记， 这样可以扣除环境光的影响，因此读数更加准确；所述的可见光发射管Nl、 N2、 N3、 N4、 N5的基极分别与微处理器电路板5上的微处理器U5的13脚、12脚、 11脚、10脚、9脚、8脚相连，反射可见光接收管P1的基电极与微处理器电路板5上的微处理器U5的1脚相连，通过微处理器电路板5的微处理器U5内部程 序进行控制检测，当数码轮4处于某一状态位置时，微处理器板电路板5上的 微处理器Us发出指令，让可见光发射管N1、 N2、 N3、 N4、 N5按照一定的次序点 亮，可见光发射管N1、 N2、 N3、 N4发出的光线，经过数码轮4的轴向可相互间 隔区分的黑白条7的反射后，被反射可见光接收管Pi接收，由于可见光发射管 Nl、 N2、 N3、 N4、 N5位于信号检测电路板l的不同位置上，所以可见光发射管 Nl、 N2、 N3、 N4、 N5中的每个可见光发射管发出的光，经数码轮4的轴向可相 互间隔区分的黑白条7的反射后的光强也不同，反射可见光接收管h在微处理 器电路板5上所产生的电信号也是不同大小的电信号，经过微处理器电路板5 上的微处理器U5处理后，处理成不同的数据编码。同样的道理，数码轮4的每 一个状态就对应一组不同的数字编码。
权利要求1、一种可见光发射接收式直读表光电编码检测器，包括数码轮(4)、信号检测电路板(1)、电源电路(6)和微处理器电路板(5)构成，数码轮(4)与信号检测电路板(1)平行安装，信号检测电路板(1)与微处理器电路板(5)垂直安装，其特征在于在信号检测电路板(1)的上部设可见光发射管(2)，在信号检测电路板(1)的中部设反射可见光接收管(3)，在信号检测电路板(1)的下部设电源电路(6)，在数码轮(4)上设有轴向可相互间隔区分的黑白条(7)。
2、 根据权利要求1所述的可见光发射接收式直读表光电编码检测器，其 特征在于所述的信号检测电路板(1)上的可见光发射管(2)沿弧度线等距排 列，可见光发射管(2)的基极与微处理器电路板(5)上的微处理器相连接， 其基电极接分组发光二极管；反射可见光接收管(3)的安装只数与可见光发射 管(2)的安装只数之比为1: 3-10，反射可见光接收管(3)的基电极接微处理 器电路板(5)上的微处理器，电源电路(6)中的三端稳压芯片同时接分组发 光二极管和微处理器电路板(5)上的微处理器。
3、 根据权利要求1或2所述的可见光发射接收式直读表光电编码检测器， 其特征在于所述的微处理器电路板(5)和信号检测电路板(1)上的电路元件， 包括微处理器电路板(5)上的微处理器Us，可见光发射管N,、 No N3、 N4、 N5, 分组发光二极管U2、 U3、 U4，反射可见光接收管电源电路(6)中的三端稳 压芯片"；所述的可见光发射管N1、 N2、 N3、 N4、 N5的基极分别与微处理器电 路板(5)上的微处理器Us的13脚、12脚、11脚、10脚、9脚、8脚相连，反 射可见光接收管PI的基电极与微处理器电路板(5)上的微处理器仏的1脚相 连。
专利摘要本实用新型公开了一种可见光发射接收式直读表光电编码检测器，包括数码轮(4)、信号检测电路板(1)、电源电路(6)、微处理器电路板(5)构成，其特征在于在信号检测电路板(1)的上部设可见光发射管(2)，在信号检测电路板(1)的中部设反射可见光接收管(3)，在信号检测电路板(1)的下部设电源电路(6)，在数码轮(4)上设有轴向可相互间隔区分的黑白条(7)。该检测器，由于可见光发射管和反射可见光接收管采用多对少模式，同时以可见光取代红外线，所以可以减少检测用的光电器件，使其结构简单，降低成本；由于输出电信号采用A/D转换取代了逻辑信号处理方式，所以提高了分辨率和抗外部环境条件干扰的能力。
文档编号G01D5/347GK201413147SQ20092002730
公开日2010年2月24日 申请日期2009年6月9日 优先权日2009年6月9日
发明者明 李, 李玉保, 林金福, 郭荣岭 申请人:山东万华电子信息科技有限公司