专利名称：测风传感器风向编码器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于仪器仪表技术领域，具体说是气象仪中的测风传感器风向编码器。
背景技术：
长期以来，人们曾先后采用多种方法测量风向，有电位器测量法、振荡器测量法、编码器测量法等。上述测量方法都各有特点，且已形成产品。
本实用新型主要是针对现有的编码器测量法，编码器测量法是在同一码盘的不同码道上有序地设计出许多大小不同的码道(即圆弧形透光区)，利用发光管和光敏管的原理，在码盘的上、下两侧分别将发光管和光敏管有规则地进行排列，当测风传感器风向感应部件转动时，规则分布的7个光敏管根据通、断适时地发送出7位格雷码，每7位格雷码对应一个角度。由于对测风传感器而言，在满足可靠使用的前提下，其编码器的体积应尽可能小、重量应尽可能轻、而且结构还应灵活。因此，怎样将编码器的结构设计得合理，将是一个关键。而现有的编码器存在以下不足1、现有的测风向的编码器的结构如图1所示，在两块圆形固定座上沿同一径向线上分别排列7个发光管和光敏管，两块固定座之间放置一刻好码道的码盘，固定座安装在一根固定轴上，码盘固定在一根转动轴上。当测风传感器转动时，外壳带动转动轴转动，码盘也随着转动轴转动。这种结构虽然容易排布码盘上的码道，但由于在同一径向线中应连续排列7对发光管和光敏管，相邻管之间应足以保持不漏光的间距，以消除干涉因素，因而发光管座和光敏管座直径大小受发光管和光敏管尺寸限制，使得风传感器径向尺寸无法减小，码盘直径也随之增大，带来体积大、笨重等缺陷。2、参见图2，在发光管座、光敏管座和码盘外套有固定轴，固定轴中间的转动轴为空心轴，空心轴内套有走线轴，走线轴同样是空心的，电线等从走线轴内穿过。由于转动轴既要转动，又要不碰到固定轴和走线轴，因而直径较大，同样造成结构复杂、体积大的缺陷。如何克服上述缺陷，则是急需解决的问题。
发明内容
本实用新型提供了一种新型测风传感器风向编码器，它可以解决现有技术存在的发光管座、光敏管座直径大，以及转动轴直径大所带来的体积大和结构复杂等问题。
为了达到解决上述技术问题的目的，本实用新型的技术方案是，一种测风传感器风向编码器，它包括固定轴、走线，传动机构，发光管座、光敏管座，码盘，发光管座上嵌入7个发光管，光敏管座上嵌入7个光敏管，其特征在于所述的7个发光管、7个光敏管至少应按二条不同的径向线设置。
在本实用新型中，还具有以下技术特征所述的7个发光管、7个光敏管按四条不同的径向线设置，其中三条径线上各设置2对管子；另一条径向线上设置1对管子。
在本实用新型中，还具有以下技术特征所述固定轴设置在发光管座、码盘和光敏管座中间，固定轴是空心轴，走线从固定轴内穿过。
在本实用新型中，还具有以下技术特征所述的码盘外沿与风向传动机构中的转动壳体连接。
在本实用新型中，还具有以下技术特征所述的码盘上的各码道上的透光区和非透光区与相对应的发光管、光敏管位置相适配。
本实用新型克服现有的思维方式，不是在一条线上顺序地排列7个发光管和光敏管，而是将7个发光管和光敏管按一定角度分别排列在不同直径的径线上，再根据它们的位置重新分配码道。将发光管座与光敏管座固定在主轴(固定轴)上，不随风传感器的转动而转动，码盘与风传感器的转动外壳连接，当风传感器转动时，带动码盘转动，输出一系列相应的7位格雷码，对应着各角度，从而实现风向的测量。
本实用新型与现有技术相比有许多优点和积极效果1、由于发光管和光敏管设置在不同的径线上，因而减小了风传感器尺寸，使结构更紧凑，并极大地降低了各对发光管和光敏管相互间的干涉。2、现有技术将测风向的编码器在一径向尺寸连续排列7对发光管和光敏管，由于所选发光管和光敏管尺寸一定，所以为避免误触发，在满足可靠使用的情况下，其径向尺寸要大于7个管子的直径。而本实用新型将测风向的编码器上7对发光管和光敏管按一定角度分别排列在不同直径的圆上。所以在满足可靠使用的情况下，相邻圆上的两个管子由于对中心有一定角度，其径向尺寸大于1个管子，小于2个管子的直径即可，所以7对管子排列好后，累积径向尺寸大大减小。3、连续排列的7对管子由于间隔太近，相互间易引起误触发，所以要求加工、安装精度都很高。而本实用新型的7对管子按一定角度分别排列在不同直径的圆上，相互间隔远，不会引起误触发。4本实用新型简化了风向传动部件的结构。现有的技术是将码盘安装在一转动的轴上，该转动轴通过联接座与转动外壳相连。发光管和光敏管座安装在一固定轴上，两轴同心度要求高，当风吹动外壳转动时，转轴同时转动，码盘随之一起转动，输出一系列相应的7位格雷码。在转动轴内部还有一引出线轴，该轴与固定轴相连接。该结构用了三根轴，其各相关环节繁杂。本实用新型将发光管和光敏管座安装在一固定不动的轴上，码盘与风传感器的外壳相连接，引出线从固定轴的内孔引出。当风吹动外壳转动时，码盘随之一起转动，输出一系列相应的7位格雷码。该结构少用了两根轴，其相关部件也大大简化了。5、本实用新型对编码器结构的重新设计，不仅减小了风传感器尺寸(如果选择更小的发光管和光敏管，传感器尺寸会更小)、简化了结构，而且减轻了重量、节约了成本，并能够和现在的风传感器完全互换，随着风传感器的需求不断增大，必然会带来很大的经济效益和社会效益。
图1为现有风传感器编码器7对管子的分布示意图；图2为现有风传感器编码器转动结构示意图。
1、固定轴；2、发光管座；3、光敏管座；4、转动壳体；5、码盘；6、转动轴；7、走线轴；8、发光管或光敏管。
图3为本实用新型编码器7对管子的分布示意图；图4为本实用新型编码器转动结构示意图。
9、固定轴；10、发光管座；11、走线孔；12、光敏管座；13、转动壳体；14、码盘；15、发光管或光敏管。
具体实施方式
参见图3和图4，针对现有技术中对管子顺序排列方法，经过不断分析、实践，归纳出将发光管或光敏管15按一定角度分别排列在4条不同的径线上，其中三条径线上放置2对管15；另一条径线上上放置1对管15。码盘14上的码道也改进的与对应的管15相适配。
这样，即把各对管子按不同径向尺寸排开，又错落地以特定的角度隔开，因而减小了结构尺寸，消除了干涉因素，达到了设计目的。
上述仅是本实用新型的一个举例，只要是7对管15按至少二条不同的径向线设置，就应属于本实用新型的保护范围。
本实用新型利用风传感器外壳转动的条件，将码盘14与外壳体13通过键槽及固定簧片巧妙连接，也就是以码盘14为转子，而将发光管座10和光敏管座12连接于固定轴9上，这样发光管座10和光敏管座12就成为了定子，并将固定轴中心钻孔，留作走线用。这种方法省去了转动轴与走线轴，大大简化了结构。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种测风传感器风向编码器，它包括固定轴、走线，传动机构，发光管座、光敏管座，码盘，发光管座上嵌入7个发光管，光敏管座上嵌入7个光敏管，其特征在于所述的7个发光管、7个光敏管至少应按二条不同的径向线设置。
2.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于所述的7个发光管、7个光敏管按四条不同的径向线设置，其中三条径线上各设置2个管；另一条径向线上设置1个管。
3.根据权利要求1或2所述的编码器，其特征在于所述固定轴设置在发光管座、码盘和光敏管座中间，固定轴是空心轴，走线从固定轴内穿过。
4.根据权利要求3所述的编码器，其特征在于所述的码盘外沿与传动机构中的转动壳体连接。
5.根据权利要求4所述的编码器，其特征在于所述的码盘上的各码道上的透光区和非透光区与相对应的发光管、光敏管位置相适配。
专利摘要本实用新型提供了一种测风传感器风向编码器，它包括固定轴、走线，传动机构，发光管座、光敏管座，码盘，发光管座上具有7个发光管，光敏管座上具有7个光敏管，其特征在于所述所述的7个发光管、7个光敏管按至少二条不同的径向线设置。由于发光管和光敏管设置在不同的径线上，因而减小了风传感器尺寸，使结构更紧凑，并极大地降低了各对发光管和光敏管相互间的干涉。
文档编号G01W1/00GK2747591SQ20042009865
公开日2005年12月21日 申请日期2004年12月10日 优先权日2004年12月10日
发明者王东明, 宋文杰, 崔玖河 申请人:山东省科学院海洋仪器仪表研究所