CN102494700B - 一种解决光电直读计数器进位误差的方法 - Google Patents
一种解决光电直读计数器进位误差的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种计数器读数的方法，特别涉及一种解决光电直读计数器进位误差的方法。一种解决光电直读计数器进位误差的方法，所述光电直读计数器的直读位数大于两位，设置字轮码道时，光电发射小板上的光电对管位置固定不变，高位码道比与它相邻的低位码道滞后5～15°，再采用软件算法纠正高位滞后。本发明通过设置字轮码道时，使字轮码道的高位滞后，再采用软件算法纠正高位滞后，采用本发明可以有效消除字轮码道加工误差、光电对管位置误差引起字轮进位时，高位字轮进位滞后于低位字轮进位，避免进位数据出错。
Description
技术领域
本发明涉及一种计数器读数的方法，特别涉及一种解决光电直读计数器进位误差的方法。
背景技术
远传直读式水表、气表、电表等需要将计数器编码字轮转动位置对应的显示数字进行电信号编码输出到计量仪器、仪表，计数器包括字轮、进位齿及光电发射小板。光电直读计数器通常采用多位直读方式，直读位数可以是3位、4位或者6位。字轮码道将字轮均分为20个状态，字轮上的0～9十个数字每个数字分为两个状态。分别为00、05、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95,即数字“0”对应0、05两个状态；数字“1”对应10、15两个状态；数字“2”对应20、25两个状态，依次类推。示值窗口的数字在窗口正中时，对应该数的X0状态，当数据处于进位时，此时的状态为X5状态（X为0～9十个数），即数字“1”在窗口正中时，对应10，当数据处于进位时，此时的状态为15。为保证进位的灵活性，计数器字轮间必须留有间隙，但由于字轮间隙不均匀，字轮码道加工有误差，光电对管位置发生偏差，字轮在持续正向旋转使字轮进位的过程中，各字轮示值并不在一条水平线上，会出现高位字轮进位滞后低位字轮进位的现象，此时读数，若不进行纠偏处理，会导致进位数据出错。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种效解决光电直读进位误差的方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种解决光电直读计数器进位误差的方法，所述光电直读计数器的直读位数大于两位，光电直读计数器的字轮码道将字轮均分为20个状态，字轮上的0～9十个数字每个数字分为两个状态，示值窗口的数字在窗口正中时，对应该数的X0状态，当数据处于进位时，此时的状态为X5状态，设置字轮码道时，光电发射小板上的光电对管位置固定不变，高位码道比与它相邻的低位码道滞后5～15°，再采用软件算法纠正高位滞后，所述软件算法为：
（1）个位、十位都处于进位状态时，百位加10；
（2）个位、十位都不处于进位状态时，除个位外，其余所有位加5；
（3）个位处于进位状态，十位不处于进位状态时，除个位、十位外，其余所有为加5；
（4）高位依次相邻的全部低位都处于进位时，高位加10。
上述解决光电直读计数器进位误差的方法中，所述高位码道比与它相邻的低位码道滞后12°。
一种解决光电直读计数器进位误差的方法，所述光电直读计数器的直读位数大于两位，光电直读计数器的字轮码道将字轮均分为20个状态，字轮上的0～9十个数字每个数字分为两个状态，示值窗口的数字在窗口正中时，对应该数的X0状态，当数据处于进位时，此时的状态为X5状态，设置字轮码道时，各字轮码道的起始位置相同，低位光电发射小板上的光电对管相对与它相邻的高位光电发射小板上的光电对管顺时针整体旋转5～15°，再采用软件算法纠正高位滞后，所述软件算法为：
（1）个位、十位都处于进位状态时，百位加10；
（2）个位、十位都不处于进位状态时，除个位外，其余所有位加5；
（3）个位处于进位状态，十位不处于进位状态时，除个位、十位外，其余所有为加5；
（4）高位依次相邻的全部低位都处于进位时，高位加10。
上述解决光电直读计数器进位误差的方法中，所述低位光电发射小板上的光电对管相对与它相邻的高位光电发射小板上的光电对管顺时针整体旋转12°。
上述解决光电直读计数器进位误差的方法中，所述光电直读计数器的直读位数为三位时，所述软件算法为：
（1）个、十位都处于进位状态时，百位加10；
（2）个、十位都不处于进位状态时，百位加5、十位加5；
（3）个位处进位状态、十位不处于进位状态时，百位加5；
上述解决光电直读计数器进位误差的方法中，所述光电直读计数器的直读位数为四位时，所述软件算法为：
（1）个、十位都处于进位状态时，百位加10；
（2）个、十位都不处于进位状态时，千位加5、百位加5、十位加5；
（3）个位处进位状态、十位不处于进位状态时，千位加5、百位加5；
（4）个、十、百位处于进位位置时，千位加10。
上述解决光电直读计数器进位误差的方法中，所述光电直读计数器的直读位数为五位时，所述软件算法为：
（1）个、十位都处于进位状态时，百位加10；
（2）个、十位都不处于进位状态时，万位加5、千位加5、百位加5、十位加5；
（3）个位处进位状态、十位不处于进位状态时，万位加5、千位加5、百位加5；
（4）个、十、百位处于进位位置时，千位加10。
(5)个、十、百、千位处于进位位置时，万位加10。
上述解决光电直读计数器进位误差的方法中，所述光电直读计数器的直读位数为六位时，所述软件算法为：
（1）个、十位都处于进位状态时，百位加10；
（2）个、十位都不处于进位状态时，十万位加5、万位加5、千位加5、百位加5、十位加5；
（3）个位处进位状态、十位不处于进位状态时，十万位加5、万位加5、千位加5、百位加5；
（4）个、十、百位处于进位位置时，千位加10。
(5)个、十、百、千位处于进位位置时，万位加10。
(6)个、十、百、千、万位处于进位位置时，十万位加10。
上述解决光电直读计数器进位误差的方法中，十位为95时即为进位状态，个位为95或00状态时即为进位状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过设置字轮码道时，使字轮码道的高位滞后，再采用软件算法纠正高位滞后，采用本发明可以有效消除字轮码道加工误差、光电对管位置误差引起字轮进位时，高位字轮进位滞后于低位字轮进位，避免进位数据出错。
附图说明：
图1为计数器的结构示意图。
图2为计数器编码字轮结构示意图。
图3为计数器编码字轮结构的侧视图。
图4为计数器上光电发射小板的结构示意图。
图5为实施例1计数器百位编码字轮的位置示意图。
图6为实施例1计数器十位编码字轮的位置示意图。
图7为实施例1计数器个位编码字轮的位置示意图。
图8为实施例1中纠正高位滞后的软件算法流程图。
图9为实施例1中各码道进位状态变化（第一阶段）示意图。
图10为实施例1中各码道进位状态变化（第二阶段）示意图。
图11为实施例1中各码道进位状态变化（第三阶段）示意图。
图12为实施例1中各码道进位状态变化（第四阶段）示意图。
图13为实施例1中百位、十位、个位上的数字都都不处于进位状态时的码道示意图。
图14为实施例2计数器光电发射小板上的光电对管位置示意图。
图中标记：图1中，5-编码字轮，6-光电发射小板，7-进位齿；图2中，1-第一透光带，2-第一不透光带，3-第二透光带，4-第二不透光带；图3中，X0-显示状态、X5-进位状态；图4中，8-光电对管；图8中，101-个位处于进位且十位处于95状态，102-百位加10、103-个位清零、104-十位清零、105-百位加5、106-个位不为95、107-十位加5、108-百位大于95、109-百位清零、120-十位大于95、121-十位清零、112-各位状态除十取商求出读数；图14中，D-百位，E-十位，F-个位。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1：
如附图1所示，计数器包括编码字轮5、进位齿7及光电发射小板6。如图2所示，计数器编码字轮的材料采用黑色或其他不透光的塑胶材料制作，通过在计数器编码字轮侧面上开有与字轮中心同心、且在同一圆周线上的二个扇形透光孔槽来构成透光带，计数器编码字轮其余部位为不透光带，编码字轮上的编码码道顺序依次为：第一透光带1，第一不透光带2，第二透光带3，第二不透光带4，共4个编码带，所述透光带1的圆弧夹角为α、不透光带2的圆弧夹角为β、透光带3的圆弧夹角为θ、不透光带4的圆弧夹角为ε，所述编码带的圆弧夹角具有如下数学关系：α+ε+θ+β=360°，α+θ=144°，36°＜ε＜100°，5°＜α＜40°，36°＜θ＜180°。
如图3所示，字轮码道将字轮均分为20个状态，字轮上的0～9十个数字每个数字分为两个状态（X0状态、X5状态），所述X5状态为进位状态。分别为00、05、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95,即数字“0”对应00、05两个状态；数字“1”对应10、15两个状态；数字“2”对应20、25两个状态，依次类推。示值窗口的数字“6”在窗口正中时，对应该数的60状态，当数据处于进位状态时，此时应该数的65状态。
如图1、图4所示编码字轮5两侧安装光电发射小板6，所述光电发射小板6上设置有以72°夹角均匀分布的5对的光电对管8，所述计数器编码字轮旋转一周，光电对管8依次产生二十组不同的5位二进制数字编码电信号，对应计数器编码字轮上的“0～9”十个数字，每个数字对应二组5位二进制数字编码。
如附图3、图4、图5所示，本实施例为解决光电直读计数器进位误差的方法，以3位（个位、十位、百位）直读表为例，在设置字轮码道时，光电发射小板上的光电对管位置固定不变，各字轮的码道虽然相同，但码道的起始位置不同，以个位码道为基准，十位码道比个位码道滞后12°，百位比十位码道滞后12°，由于我们在设置码道的起始位置时，使高位码道始终比与它相邻的低位码道滞后12°，最终读数时需采用软件算法来纠正高位滞后所带来的误差，具体软件算法为：
（1）个、十位都处于进位状态时，百位加10；
（2）个、十位都不处于进位状态时，百位加5、十位加5；
（3）个位处进位状态、十位不处于进位状态时，百位加5；
以三位直读表为例，当表具读数从999翻转到000时，由于字轮间隙的存在，存在高位字轮滞后现象，此时读数极易读成900或990等错误读数。为解决此问题，在软件算法上统一做修正。即在计算读数时，为修正高位滞后，需用软件算法来纠正高位滞后所带来的误差。
由于在最初设置字轮码道时，使字轮码道的高位滞后，各位上的字轮转动一定时间后，加上字轮间隙的存在，误差会有一个累积过程，表具读数为999时，个位、十位、百位上数字9不会正对窗口，高位相对低位存在一定的滞后，当表具读数从999翻转到000时，此时读数易读成900或990等错误读数，即十位或百位的滞后导致十位或百位的数字9没准确转到0，此时我们提供软件算法来对它进行纠正，纠正过程如下：
999到000的各位状态变化如下表1所示：
| 读数 | 百 | 十 | 个 | 图示 | 方法 |
| 999 | 85 | 90 | 90 | 图9 | 1 |
| 999 | 85 | 90 | 95 | 图10 | 2 |
| 999-000 | 90 | 95 | 95 | 图11 | 3 |
| 999-000 | 90 | 95 | 0 | 图11 | 3 |
| 000 | 95 | 0 | 0 | 图12 | 1 |
表1
1、当十位、个位都不处于进位状态，百位数字存在滞后，即个位不为95，十位不为95，此时个位数为90、十位数为90，百位为85，此时十位加5，百位加5，十位加5后等于95,百位加5后为90或95，此时读数不进位，读数为999。
2、当个位为95，十位90、百位为85，先执行百位加5（105），再判断百位加5后，百位是大于95（108）是否成立，在此例中百位加5后为90，个位为95时，十位不加5，读数为表盘实际读数，即为999。
3、当十位、个位都处于进位状态，此时个位字轮为95或0（个位超前），十位为95，百位数字存在滞后为90，满足个位处于进位且十位为95状态（101）成立,执行百位加10（102），百位数字加10后码道上的数字变成100，整个字轮码道上的数字变为00、95、95，再继续执行个位清零（103）和十位清零（104），使整个字轮码道上的数字变为00、00、00，最终读数从999翻转到000，不出现高位滞后带来的误差。
4、如附图11所示百位、十位、个位上的数字都不处于进位状态，个位处于进位且十位为95状态（101）不成立，执行百位加5（105），判断个位不为95（106）是否成立，假如成立，即个位不为95状态；执行十位加5（107），再判断百位大于95（108）是否成立，假如不成立，即百位不为95状态；继续判断十位大于95（120）是否成立，假如不成立，即十位不为95状态，各位状态除十取商求出读数。这个程序用于判断各位上的数字是否到达进位临界状态，即判断表具上的读数是否到达999。假如表具读数为888，整个字轮码道上的数字为80、80、80，先判断个位处于进位且十位为95状态（101）是否成立，判断结果为不成立，执行百位的加5（105），百位加5后为85，再判断个位不为95（106）是否成立，判断结果为成立，执行十位加5（107），十位加5后为85，继续判断百位大于95（108）是否成立，判断结果为不成立，则程序跳到判断十位大于95（120）是否成立，判断结果为不成立，程序再跳到各位状态除十取商求出读数（122），字轮码道上的各位数字状态为80、80、80，各位数字状态分别除十的商为8、8、8，经过判断表具上的读数为888，还未到达999的进位临界状态。
实施例2：
如图12所示，本实施例为解决光电直读计数器进位误差的方法，以3位（个位、十位、百位）直读表为例，在设置字轮码道时，各字轮码道的起始位置相同，以百位处光电发射小板上的光电对管为基准，十位处光电发射小板上的光电对管相对百位处光电发射小板上的光电对管顺时针整体旋转12°，个位处光电发射小板上的光电对管相对十位处光电发射小板上的光电对管顺时针整体旋转12°。虽然本实施例的个位、十位、百位处码道的起始位置相同，但低位光电发射小板上的光电对管相对与它相邻的高位光电发射小板上的光电对管顺时针整体旋转12°，变相的也就等于是高位码道相对于该码道处的光电发射小板上的光电对管，始终比与它相邻的低位码道相对于该码道处的光电发射小板上的光电对管滞后12°，最终读数时需采用软件算法来纠正高位滞后所带来的误差。
Claims (7)
1.一种解决光电直读计数器进位误差的方法，所述光电直读计数器的直读位数大于两位，光电直读计数器的字轮码道将字轮均分为20个状态，字轮上的0～9十个数字每个数字分为两个状态，示值窗口的数字在窗口正中时，对应该数的X0状态，当数据处于进位时，此时的状态为X5状态，其特征在于：设置字轮码道时，光电发射小板上的光电对管位置固定不变，高位码道比与它相邻的低位码道滞后5～15°，再采用软件算法纠正高位滞后，所述软件算法为：
（1）个位、十位都处于进位状态时，百位加10；
（2）个位、十位都不处于进位状态时，除个位外，其余所有位加5；
（3）个位处于进位状态，十位不处于进位状态时，除个位、十位外，其余所有位加5；
（4）高位依次相邻的全部低位都处于进位时，高位加10。
2.一种解决光电直读计数器进位误差的方法，所述光电直读计数器的直读位数大于两位，光电直读计数器的字轮码道将字轮均分为20个状态，字轮上的0～9十个数字每个数字分为两个状态，示值窗口的数字在窗口正中时，对应该数的X0状态，当数据处于进位时，此时的状态为X5状态，其特征在于：设置字轮码道时，各字轮码道的起始位置相同，低位光电发射小板上的光电对管相对与它相邻的高位光电发射小板上的光电对管顺时针整体旋转5～15°，再采用软件算法纠正高位滞后，所述软件算法为：
（1）个位、十位都处于进位状态时，百位加10；
（2）个位、十位都不处于进位状态时，除个位外，其余所有位加5；
（3）个位处于进位状态，十位不处于进位状态时，除个位、十位外，其余所有位加5；
（4）高位依次相邻的全部低位都处于进位时，高位加10。
3.根据权利要求1或2所述的解决光电直读计数器进位误差的方法,其特征在于：所述光电直读计数器的直读位数为三位时，所述软件算法为：
（1）个、十位都处于进位状态时，百位加10；
（2）个、十位都不处于进位状态时，百位加5、十位加5；
（3）个位处进位状态、十位不处于进位状态时，百位加5。
4.根据权利要求1或2所述的解决光电直读计数器进位误差的方法,其特征在于：所述光电直读计数器的直读位数为四位时，所述软件算法为：
（1）个、十位都处于进位状态时，百位加10；
（2）个、十位都不处于进位状态时，千位加5、百位加5、十位加5；
（3）个位处进位状态、十位不处于进位状态时，千位加5、百位加5；
（4）个、十、百位处于进位位置时，千位加10。
5.根据权利要求1或2所述的解决光电直读计数器进位误差的方法,其特征在于：所述光电直读计数器的直读位数为五位时，所述 软件算法为：
（1）个、十位都处于进位状态时，百位加10；
（2）个、十位都不处于进位状态时，万位加5、千位加5、百位加5、十位加5；
（3）个位处进位状态、十位不处于进位状态时，万位加5、千位加5、百位加5；
（4）个、十、百位处于进位位置时，千位加10；
(5)个、十、百、千位处于进位位置时，万位加10。
6.根据权利要求1或2所述的解决光电直读计数器进位误差的方法,其特征在于：所述光电直读计数器的直读位数为六位时，所述软件算法为：
（1）个、十位都处于进位状态时，百位加10；
（2）个、十位都不处于进位状态时，十万位加5、万位加5、千位加5、百位加5、十位加5；
（3）个位处进位状态、十位不处于进位状态时，十万位加5、万位加5、千位加5、百位加5；
（4）个、十、百位处于进位位置时，千位加10；
(5)个、十、百、千位处于进位位置时，万位加10；
(6)个、十、百、千、万位处于进位位置时，十万位加10。
7.根据权利要求1或2所述的解决光电直读计数器进位误差的方法，其特征在于：十位为95时即为进位状态，个位为95或00状态时即为进位状态。
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| PB01 | Publication | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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