专利名称：高分辨率的角度位置检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种角度检测装置，尤其是一种能适用于计量气、液、电、压力、温度等计度表刻度盘的高分辨率的角度位置检测装置。
背景技术：
通常用于计量气、液、电、压力、温湿度等的计度表，其工作原理是通过气、液、电等介质通过仪表内的检测装置带动传动装置，再由传动装置带动读数刻度盘转动，当读数刻度盘上设置字码时，刻度盘的转动量由设置在圆周上的字码反映出来，通过传动装置一定的传动比，由字码反映出气、液、电、压力、温湿度等标量。目前，读取该字码一般采用人工直接读取的方法。
发明内容
为了解决对水表、燃气表、电表、机械式压力表、温湿度计等计度表的集中管理，本实用新型提供一种高分辨率的角度位置检测装置，可以实现对水表、燃气表、电表、压力表、温湿度计等的远程监测。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种高分辨率的角度位置检测装置，具有读数刻度盘，读数刻度盘上每间隔36度设置有0～9十个读数刻度，读数刻度盘通过传动装置与检测装置相连。同时对应于读数刻度盘还设置有同心的检测盘，读数刻度盘上设置有信号标志，检测盘上设置有用于检测读数刻度盘上的不同信号标志组合的信号检测点，在外部设置有接收信号检测点反馈读数刻度盘的角度转动位置信号的控制部件。
在检测盘的180°圆周上均匀分布有5个信号检测点，相邻间隔36°，对应在读数刻度盘的圆面上可采用以下八种方法设置信号标志方法一在读数刻度盘具有中心角为84°、12°、84°、84°、12°、84°六个扇形区域，在扇形区域上每间隔一个区域设置信号标志。见图2。
方法二在读数刻度盘具有中心角为120°、12°、48°、120°、12°、48°六个扇形区域，在扇形区域上每间隔一个区域设置信号标志。见图3。
方法三在读数刻度盘具有中心角为96°、60°、24°、96°、60°、24°六个扇形区域，在扇形区域上每间隔一个区域设置信号标志。见图4。
方法四在读数刻度盘具有中心角为180°、84°、12°、84°四个扇形区域，在扇形区域上每间隔一个区域设置信号标志。见图5。
方法五在读数刻度盘具有中心角为180°、48°、12°、120°四个扇形区域，在扇形区域上每间隔一个区域设置信号标志。见图6。
方法六在读数刻度盘具有中心角为132°、48°、48°、132°四个扇形区域，在扇形区域上每间隔一个区域设置信号标志。见图7。
方法七在读数刻度盘具有中心角为120°、60°、60°、120°四个扇形区域，在扇形区域上每间隔一个区域设置信号标志。见图8。
方法八在读数刻度盘具有中心角为180°、60°、24°、96°四个扇形区域，在扇形区域上每间隔一个区域设置信号标志。见图9。
这些八种方法可以确保0～9十个读数刻度每转过一个刻度时，5个检测点中只有一个信号发生变化，其余不变，这样不会出现中间状态(两个及两个以上的变化)而无法识别。另外，部分方法可以真正达到每转过12°即三分之一的刻度时，5个检测点中只有一个信号发生变化，角度检测分辨率提高3倍，由36°提高到12°。同时，部分方法还很好的解决了角度非均匀变化的分辨率问题。
本实用新型与以往所有的同类技术有重大不同，从理论和实践方面均有明显区别第一信号检测点和信号标志的分布有明显区别。以往的是在360°的圆周上均匀分布5个信号检测点，相隔72°，而信号标志是以中心角为36°的扇形区域为单位按照不同的规律分布。所以其每偏转36°才会有变化，其角度检测分辨率最高为36°。而本实用新型中的信号检测点是均匀分布在180°的圆周上，而信号标志是以中心角为12°的扇形区域为单位按照不同的规律分布，所以其每偏转12°就会有变化，其角度检测分辨率为12°，比以往的方法角度分辨率提高3倍。这在实际应用中效果明显，更有实用价值。
第二本实用新型在优化算法的前提下，有效地解决了实际应用中的“盲区”问题。在以往编码算法中，只有两种算法可以解决“盲区”问题，一种是360°的圆周上一半有信号标志，一半没有，信号检测点可在360°或180°的圆周上均布，但其角度检测分辨率只有36°；另一种是以中心角为54°、54°、126°、126°四个扇形区域，在其中不相邻的两个扇形区域设置有信号标志，另两个扇形区域无信号标志，信号检测点均匀分布在360°的圆周上，其角度检测分辨率为18°。除此之外的算法均不能解决“盲区”问题，即在两个刻度之间，检测信号会出现误码，造成实际刻度位置检测错误或无法检测。本实用新型的中的所有方法均可以解决“盲区”问题，同时其角度检测分辨率达到12°(方法三)。
第三本实用新型有效地解决了实际应用中的“进位”问题。在以往的编码算法中，由于其角度检测分辨率低，无法解决实际应用中低位刻度盘与高位刻度盘的同步进位问题，在这个暂态时，高位刻度盘和低位刻度盘的实际位置不会一致，导致信号检测错误。而本实用新型的角度检测分辨率达到12°即三分之一刻度，这样在进位时可以确定高位刻度盘和低位刻度盘的相对位置，即可以准确判断其实际刻度，不会出现错误。
第四本实用新型可以解决角度非均匀变化的检测问题。以往的算法均不能解决。由于本实用新型的一些算法的角度检测分辨率是不均匀分布的，这样针对一些实际应用如机械式压力表、机械式温湿度计等非均匀、非360°的刻度盘可以解决其角度检测问题。这在实际应用中很有价值。
以上四点清晰的指出了本实用新型的新颖性和创造性，以及与以往同类技术的不同，并且有效地克服了以往同类技术中的弊端和缺陷，具有真正的实际应用和推广价值。
本实用新型可以适用于水表、燃气表、电表、刻度盘式和指针式机械压力表表、温湿度表等计度表，可实现对该类计度表的远程抄表的集中管理，提高了抄表效率。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2至图9是八种信号标志及信号检测点的分布布置方法示意图。
图中1.读数刻度盘 2.检测盘 3.信号标志 4.信号检测点 5.传动装置6.检测装置 7.控制部件 8.读数刻度。
具体实施方法如图1所示，一种高分辨率的角度位置检测装置，具有读数刻度盘1，读数刻度盘1上每间隔36度设置有0～9十个读数刻度8，读数刻度盘1通过传动装置5与检测装置6相连，对应于读数刻度盘1还设置有同心的检测盘2，读数刻度盘1上设置有信号标志3，检测盘2上设置有用于检测读数刻度盘1上的不同信号标志组合的信号检测点4，在外部设置有接收信号检测点4反馈读数刻度盘1的角度偏转位置信号的控制部件7。
在读数刻度盘1的圆面上依次可按照图示分别设置以下八种标示区域方法一如图2所示，以中心角为84°、12°、84°、84°、12°、84°划分六个扇形区域，按照每间隔一个区域设置信号标志3。在同心的检测盘的180°圆周上均匀分布有5个信号检测点4，相邻间隔36°。
方法二如图3所示，以中心角为120°、12°、48°、120°、12°、48°划分六个扇形区域，在按照每间隔一个区域设置信号标志3。在同心的检测盘的180°圆周上均匀分布有5个信号检测点4，相邻间隔36°。
方法三如图4所示，以中心角为96°、60°、24°、96°、60°、24°划分六个扇形区域，按照每间隔一个区域设置信号标志3。在同心的检测盘的180°圆周上均匀分布有5个信号检测点4，相邻间隔36°。
方法四如图5所示，以中心角为180°、84°、12°、84°划分四个扇形区域，按照每间隔一个区域设置信号标志3。在同心的检测盘的180°圆周上均匀分布有5个信号检测点4，相邻间隔36°。
方法五如图6所示，以中心角为180°、48°、12°、120°划分四个扇形区域，按照每间隔一个区域设置信号标志3。在同心的检测盘的180°圆周上均匀分布有5个信号检测点4，相邻间隔36°。
方法六如图7所示，以中心角为132°、48°、48°、132°划分四个扇形区域，按照每间隔一个区域设置信号标志3。在同心的检测盘的180°圆周上均匀分布有5个信号检测点4，相邻间隔36°。
方法七如图8所示，以中心角为120°、60°、60°、120°划分四个扇形区域，按照每间隔一个区域设置信号标志3。在同心的检测盘的180°圆周上均匀分布有5个信号检测点4，相邻间隔36°。
方法八如图9所示，以中心角为180°、60°、24°、96°划分四个扇形区域，按照每间隔一个区域设置信号标志3。在同心的检测盘的180°圆周上均匀分布有5个信号检测点4，相邻间隔36°。
其工作原理为，方法一、二每当读数刻度盘1偏转12°时，5个信号检测点接收到的信号的变化规律为每偏转12°五个信号只变化一个，在连续偏转的三个12°中的三次变化中有两次重复变化，且规律分布在中间唯一的变化两边，与其他任何比变化均不重复。由此建立读数刻度盘1偏转角度与接收到的信号信息有规律的对应关系，然后将信号信息反馈到控制部件7，由控制部件7再将该信号换化为读数刻度盘1偏转角度。
方法三每当读数刻度盘1偏转12°时，5个信号检测点接收到的信号信息变化一次，由此建立读数刻度盘1偏转角度与接收到的信号信息一一对应的关系，且所有30组变化中没有重复现象。因此这种方法最优，分辨率为真正的12°。
方法四、五每当读数刻度盘1偏转12°时，信号检测点接收到的信号信息中有有以下规律规律一在整个360°中有连续偏转180°扇形区域时的变化规律与方法一、二相同；规律二另一半连续偏转180°时变化规律是，在组成该区域的5个36°的扇形区域内，每偏转12°没有变化，只在当偏转过36°时才发生变化，且5个信息中只有一个变化。
这种方法的特点是在整个360°区域中有一半的分辨率为36°，另一半的分辨率提高为12°，但有两次重复变化。
方法六、七读数刻度盘1按照每偏转12°为一个变化，信号检测点接收到的信号信息中有以下规律规律一在整个360°中有连续72°的扇形区域内分辨率为真正的12°，同方法三；规律二另一个连续的72°的扇形区域内分辨率为真正的36°，同方法四、五中的规律二；规律三还有两个连续的108°的扇形区域内有以下变化规律该区域分别由三个36°扇形区域组成，在每个36°扇形区域偏转24°就变化一次，再偏转12°又变化一次。
这种方法提供了一种解决非均匀分布的分辨率问题。
方法八读数刻度盘1按照每偏转12°为一个变化，信号检测点接收到的信号信息中有以下规律规律一在整个360°中有连续144°的扇形区域内分辨率为真正的12°，同方法三；规律二另一个连续的144°的扇形区域内分辨率为真正的36°，同方法四、五中的规律二；规律三在这两个144°之间有两个36°扇形区域，其变化规律同方法六、七种的规律三。
这种方法提供了另一种解决非均匀分布的分辨率问题。
本实用新型应用于水表时，当水流经过计度表，带动计度表内的检测装置6转动，检测装置6再带动传动装置5，最后带动水表的字轮盘转动，水表的字轮盘可作为读数刻度盘1，在字轮盘及对应处按上述三种方法设置有信号标志区域和无信号标志区域及5个信号检测点4，当字码盘偏转12°或36°，即字码偏转三分之一格或一格时，信号检测点4检测到的一组信号代表字码盘的一个位置，也就对应确定了该位置字轮字码的一个数字，并可通过控制部件7远距离接收该组信号并将信号转化为该位置的数字读数反应出来。另外，即使水表的字轮盘上不设置字码，也可通过偏转12°或36°的各组信号变化通过控制部件7转化为数字读数反应当前水表的读数。
除水表上能应用本实用新型上述的计度表字轮偏转角度位置的检测装置，类似结构的燃气表、电表、压力表、温湿度表等。
权利要求1.一种高分辨率的角度位置检测装置，具有读数刻度盘(1)，读数刻度盘(1)上每间隔36度设置有0～9十个读数刻度(8)，读数刻度盘(1)通过传动装置(5)与检测装置(6)相连，其特征是对应于读数刻度盘(1)还设置有同心的检测盘(2)，读数刻度盘(1)上设置有信号标志(3)，检测盘(2)上设置有用于检测读数刻度盘(1)上的不同信号标志组合的信号检测点(4)，在外部设置有接收信号检测点(4)反馈读数刻度盘(1)的角度转动位置信号的控制部件(7)。
2.根据权利要求1所述的高分辨率的角度位置检测装置，其特征是在读数刻度盘(1)具有中心角为84°、12°、84°、84°、12°、84°六个扇形区域，在扇形区域上每间隔一个区域设置信号标志(3)。
3.根据权利要求1所述的高分辨率的角度位置检测装置，其特征是在读数刻度盘(1)具有中心角为120°、12°、48°、120°、12°、48°六个扇形区域，在扇形区域上每间隔一个区域设置信号标志(3)。
4.根据权利要求1所述的高分辨率的角度位置检测装置，其特征是在读数刻度盘(1)具有中心角为96°、60°、24°、96°、60°、24°六个扇形区域，在扇形区域上每间隔一个区域设置信号标志(3)。
5.根据权利要求1所述的高分辨率的角度位置检测装置，其特征是在读数刻度盘(1)具有中心角为180°、84°、12°、84°四个扇形区域，在扇形区域上每间隔一个区域设置信号标志(3)。
6.根据权利要求1所述的高分辨率的角度位置检测装置，其特征是在读数刻度盘(1)具有中心角为180°、48°、12°、120°四个扇形区域，在扇形区域上每间隔一个区域设置信号标志(3)。
7.根据权利要求1所述的高分辨率的角度位置检测装置，其特征是在读数刻度盘(1)具有中心角为132°、48°、48°、132°四个扇形区域，在扇形区域上每间隔一个区域设置信号标志(3)。
8.根据权利要求1所述的高分辨率的角度位置检测装置，其特征是在读数刻度盘(1)具有中心角为120°、60°、60°、120°四个扇形区域，在扇形区域上每间隔一个区域设置信号标志(3)。
9.根据权利要求1所述的高分辨率的角度位置检测装置，其特征是在读数刻度盘(1)具有中心角为180°、60°、24°、96°四个扇形区域，在扇形区域上每间隔一个区域设置信号标志(3)。
10.根据权利要求1所述的高分辨率的角度位置检测装置，其特征是在检测盘(2)的180°圆周上均匀分布有5个信号检测点(4)，相邻信号检测点(4)间隔36°。
专利摘要本实用新型涉及一种角度检测装置，尤其是一种能适用于计量气、液、电、压力、温度等计度表刻度盘的高分辨率的角度位置检测装置。具有读数刻度盘，读数刻度盘上每间隔36度设置有0～9十个读数刻度，在读数刻度盘的圆面上有八种设置扇形区域方法；在检测盘的180°圆周上均匀分布有5个信号检测点，相邻间隔36°。本实用新型结构简单，能准确反应读数刻度盘的偏转角度，适用于水表、燃气表、电表、刻度盘式和指针式机械压力表表、温湿度表等计度表，实现了对该类计度表的远程抄表的集中管理，提高了抄表效率。
文档编号G01D5/02GK2869784SQ200620070630
公开日2007年2月14日 申请日期2006年3月21日 优先权日2006年3月21日
发明者谈晓彬 申请人:谈晓彬