CS229225B1

CS229225B1 - Devices for converting quantities, for example, hydrostatic pressure to binary numbers

Info

Publication number: CS229225B1
Application number: CS929482A
Authority: CS
Inventors: Pavel Vesely
Original assignee: Pavel Vesely
Priority date: 1982-12-17
Filing date: 1982-12-17
Publication date: 1984-06-18

Abstract

Vynález.spadá do oboru měřících zařízení a týká se zařízení pro převod veličin, kupříkladu hydrostatického tlaku na binární čísla, s použitím běžného pružinového tlakoměru, opatřeného ukazatelem s úhlovou výchylkou 270° úhlových. Podstatou vynálezu je použití kódového kotouče uloženého pevně na ose ukazatele tlakoměru. Kódový kotouč je po obvodu opatřen jednak otvory číselného kódu a jednak pomocnými otvory, přičemž v tělese tlakoměru je umístěn snímací blok opatřený radiální štěrbinou pro průchod kódového kotouče. Po jedné straně radiální štěrbiny je umístěn světelný zdroj a po druhé straně, souose se světelným zdrojem jsou uspořádány snímací fototransistory. Rozteč fototransistorů odpovídá přitom rozteči otvorů číselného kódu.The invention falls within the field of measuring devices and relates to a device for converting quantities, for example hydrostatic pressure, into binary numbers, using a conventional spring pressure gauge, provided with a pointer with an angular deflection of 270° angular. The essence of the invention is the use of a code disc mounted firmly on the axis of the pressure gauge pointer. The code disc is provided with holes for the numerical code on the circumference and auxiliary holes on the side, while a sensing block provided with a radial slot for the passage of the code disc is located in the pressure gauge body. A light source is located on one side of the radial slot and sensing phototransistors are arranged on the other side, coaxial with the light source. The spacing of the phototransistors corresponds to the spacing of the holes for the numerical code.

Description

(54) Zařízení pro převod veličin, kupříkladu hydrostatického tlaku na binární čísla(54) Equipment for converting quantities such as hydrostatic pressure to binary numbers

Vynález.spadá do oboru měřících zařízení a týká se zařízení pro převod veličin, kupříkladu hydrostatického tlaku na binární čísla, s použitím běžného pružinového tlakoměru, opatřeného ukazatelem s úhlovou výchylkou 270° úhlových. Podstatou vynálezu je použití kódového kotouče uloženého pevně na ose ukazatele tlakoměru. Kódový kotouč je po obvodu opatřen jednak otvory číselného kódu a jednak pomocnými otvory, přičemž v tělese tlakoměru je umístěn snímací blok opatřený radiální štěrbinou pro průchod kódového kotouče. Po jedné straně radiální štěrbiny je umístěn světelný zdroj a po druhé straně, souose se světelným zdrojem jsou uspořádány snímací fototransistory. Rozteč fototransistorů odpovídá přitom rozteči otvorů číselného kódu.The invention relates to measuring devices and relates to a device for converting quantities, for example hydrostatic pressure to binary numbers, using a conventional spring pressure gauge provided with an indicator with an angular deflection of 270 ° angular. The present invention is based on the use of a code disc mounted on a pressure gauge indicator axis. The code plate is provided with circumferential number holes and auxiliary holes on the circumference, with a sensing block provided with a radial slot for the passage of the code disk in the pressure gauge body. A light source is located on one side of the radial slot and sensing phototransistors are arranged coaxially with the light source. The spacing of the phototransistors corresponds to the spacing of the numeric code holes.

229 225229 225

Vynález se týká zařízení pro převod veličin, kupříkladu hydrostatického tlaku na binární čísla a elektrického zapojení tohoto zařízení·The invention relates to a device for converting quantities, for example hydrostatic pressure to binary numbers, and to the electrical connection of such a device.

V současné době dochází při řízení složitých technologických soustav ve stále větší míře k využívání elektroniky, zejména formou mikropočítačové techniky® Této techniky se využívá i u soustav, kde je pracovním mediem kapalina, jako kupříkladu u řady hydraulických systémů, ve vodárenství, petrochemickém průmyslu a jinde® Obvykle se měřené hodnoty snímají v anologových hodnotách, které je nutno před použitím v řídícím mikropočítači převést na číselnou informaci® Tato číslicová informace se pak přivádí přímo na vstupy mikropočítačového regulátoru®Nowadays, the use of electronics is increasingly used to control complex technological systems, especially in the form of microcomputer technology® This technology is also used in systems where the working medium is liquid, such as a number of hydraulic systems, water, petrochemical and elsewhere® Usually, the measured values are read in anologic values, which must be converted to numerical information before use in the master microcomputer. This digital information is then fed directly to the inputs of the microcomputer controller.

Tak je kupříkladu známo používat k převodu hydrostatického tlaku na číslicový signál membránové tenzometrické tlakoměry, kde snímaná veličina je vedena do zesilovače a odtud do elektrického analogově-číslicového převodníku odkud teprve dostáváme číslicový výstup® Hlavní nevýhodou známých zařízení je, že vyžadují bezpodmínečně použití elektronického analogově-číslicového převodníku, který sám o sobe je složitým a nákladným zařízením® Přitom tohoto analogově-číslicového převodníku se používá buň ve spojení s analogovým snímačem a zesilovačem, nebo alespoň s odporovým vysílačem.For example, it is known to use diaphragm strain gauges to convert the hydrostatic pressure to a digital signal, where the sensed quantity is fed to an amplifier and from there to an electrical analog-to-digital converter from where we still receive the digital output. This analog-to-digital converter uses a cell in conjunction with an analog sensor and amplifier, or at least a resistance transmitter.

Nevýhody a ůedostatky známých řešení odstraňuje v podstatě vynález, kterým je zařízení pro převod veličin, kupříkladu hydrostatického tlaku na binární čísla, s použitím běžného manovakuometru*Disadvantages and drawbacks of the known solutions are essentially eliminated by the invention, which is a device for converting quantities, for example hydrostatic pressure to binary numbers, using a conventional manometer vacuum gauge.

Podstatou vynálezu je, že na ose ukazatele manometru je pevně uchycen kodový kotouč, opatřerý na své obvodové Sásti jednak otvory číselného kódu a jednak pomocnými otvory,evafcuelně paritnímiThe essence of the invention is that on the axis of the pressure gauge there is fixed a coding disc, provided on its circumferential part with holes of a numerical code and with auxiliary holes, evidently parity

- 5 229 225 otvory, a že v tělese tlakoměrů je uložen snímací blok opatřený radiální štěrbinou pro volný průchod obvodové části kódovacího kotouče, kde snímací blok je opatřen po jedné straně radiální štěrbiny světelným zdrojem a po druhé straně radiální štěrbiny snímacími foto transistory, přičemž světelný zdroj i snímací fototransistory jsou napojeny na svorkovnici tvořící čá3t snímacího bloku·5,229,225 apertures, and that in the pressure gauge body there is a sensing block provided with a radial slot for the free passage of the peripheral portion of the coding disc, wherein the sensing block is provided with a light source on one side and radial slot with photo transistors; source and sensor phototransistors are connected to terminal block forming part of sensor block ·

Další podstatou vynálezu je, že snímací fototransistory jsou umístěny v ose světelného zdroje s roztečí odpovídající radiální rozteči otvorů číselného kódu i rozteči pomocného otvoru·Another principle of the invention is that the sensing phototransistors are located in the axis of the light source with a pitch corresponding to the radial pitch of the holes of the code number and the pitch of the auxiliary hole.

Další podstatou vynálezu je, že pomocný otvor o minimální světlosti je umístěn na obvodu kódového kotouče a v radiální ose otvorů číselného kódu, přičemž úhlový rozestup mezi jednotlivými sadami otvorů číselného kódu se u 8mi-bitového kódu rovná 1/256 hodnoty 270°úhlových.It is a further object of the invention that the auxiliary aperture of minimum clearance is located on the circumference of the code plate and in the radial axis of the number code apertures, the angular spacing between the individual code number aperture sets being 1/256 of 270 ° angular.

Další podstatou vynálezu je, že snímací fototransistory otvorů číselného kódu jsou zapojeny přímo do paměťového registru a číslicovým výstupem, přičemž snímací transistor pomocného otvoru je zapojen do paměťového registru přes klopný obvod řízení zápisu#A further aspect of the invention is that the numeric code aperture scan phototransistors are connected directly to the memory register and digital output, wherein the auxiliary aperture scan transistor is connected to the memory register via a write control flip-flop #

Další podstatou vynálezu je, že světelný zdroj je tvořen řadou žárovek·Another object of the invention is that the light source consists of a series of light bulbs.

Poslední podstatou vynálezu je, že světelný zdroj je tvořen USD-diodami·The last principle of the invention is that the light source consists of USD-diodes ·

Vyšší účinek vynálezu se projevuje zjednodušením celkového za• pojení zařízení z důvodu snížení počtu přídavných elektronických zařízení na minimum, zejména vyloučením složitého analogově-číslicového převodníku· Nové řešení dovoluje využít celého sortimentu mano-vakuometrA i manometrů· Zařízení podle vynálezu lze využít pro měření i jiných veličin, zejména tam, kde lze měřenou veličinu převést na otočný pohyb v rozmezí do >60° úhlových·The improved effect of the invention results in simplification of the overall wiring of the device to minimize the number of additional electronic devices, in particular by eliminating the complex analog-to-digital converter. The new solution allows the full range of mano-vacuum gauges and pressure gauges to be used. quantities, especially where the measured quantity can be converted into a rotary movement in the range of> 60 ° angular ·

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkrese, kde obr.l představuje pohled na činnou část zařízení podle vynálezu, obr.2 je detail části kódového kotouče zařízení z obr.l a obr .3 je blokové schéma zapojení pro uchování číslicové informace po dobu mrtvého chodu kódového kotouče·1 is a view of the active part of the device according to the invention, FIG. 2 is a detail of a part of the code disc of the device of FIG. 1; and FIG. 3 is a block diagram for storing digital information for a period of time. code plate free run ·

-4 *-4 *

229 225229 225

Podle vynálezu je na ose 2 ukazatele ^neznézorněného tlako— měru uložen pevně kódový kotouč 2» opatřený na obvodové části otvory £, kupříkladu 8-bitového číslicového kódu, v úhlovém rozestupu rovnajícím se 1/256 hodnoty 270°· Každé skupině otvorů 8mibitového číslicového kódu je přiřazen pomocný otvor 2 ^men^í světlosti· Tato obvodová část kódového kotouče 2 ⁸ otvory £ číslicového kódu a s pomocnými otvory 2 ď^e umístěna volně otočně v radiální štěrbině 6 snímacího bloku 2, Který je v roztečích odpovídajících rozteči jednotlivých otvorů £ číslicového kódu a pomocného otvoru 2 opatřen po jedné straně světelným zdrojem 8 a na druhé straně, protilehlé světelnému zdroji 8 , snímacími fototransistory 9.10· Světelným zdrojem 8 mohou být bu3 žárovky nebo UED-diody· Světelný zdroj 8 stejně jako snímací fototransistory 9· 10 jsou zapojeny ve společné svorkovnici 11 tvořící část snímacího bloku £·· Vývody fototransistorů 2 jsou zapojeny s paměťovým registrem 12« přičemž fototransistor 10 pomocného otvoru 2 J® spojen s paměťovým registrem ^2 prostřednictvím klopného obvodu 15 pro řízení zápisu· Z paměťového registru 12 jdou již číselné výstupy k ne— znázorněnému regulátoru·According to the invention, a code disc 2 is provided on the indicator axis 2 of a non-illustrated pressure gauge and provided with openings 8 on the circumferential part, for example an 8-bit digital code, at angular intervals equal to 1/256 of 270 °. is associated with the auxiliary opening 2 ^men ^ lightness · the circumferential portion of the code disc 2 ⁸ holes £ digital codes and the auxiliary openings 2 ^e d disposed freely rotatable in the radial slot 6 of the sensing unit 2, which is the pitch corresponding individual apertures £ digital code, and The light source 8 can be either 3 bulbs or UED diodes. The light source 8 as well as the sensor phototransistors 9 · 10 are connected in common with the light source 8. terminal block 11 forming part of s The terminals of the phototransistors 2 are connected to the memory register 12 and the phototransistor 10 of the auxiliary aperture 2 is connected to the memory register 2 via a flip-flop 15 for controlling the writing. ·

V nulové poloze ukazatele 2 tlakoměru je kódový kotouč 2 v poloze, kdy v dráze světelného zdroje 8 se nachází ta část kódového kotouče 2» která obsahuje pouze pomocný otvor 2 takže v paměťovém registru 12 se zapíše 0· Protože úhel natočení ukazatele 2 tlakoměru odpovídá určité hodnotě hydrostatického tlaku, natočí se při výchylce ukazatele 2 tlakoměru současně i kódový kotouč 2 ° stejnou úhlovou výchylku a zavede do osy světelného zdroje 8 ty otvory £ číselného kódu, které odpovídají hodnotě hydrostatického tlaku snímaného ukazatelem 2 tlakoměru· Tento světelný číselný kód je snímán odpovídajícími fototransistory 2 a je zaveden do paměťového registru 12. přičemž jeho zápis v paměťovém registru 12 se uskuteční až na impuls od fototransistorů 10 pomocného otvoru 2 po sepnutí klopného obvodu 15 řízení zápisu· Tento impuls klopného obvodu 15 řízení tépisu dá totiž signál k sepnutí příslušných obvodů v paměťovém registru 12, které sepnutím umožní přesun číselného kódu do paměťového registru 12 a jeho zápis· Zapsaný údaj v číselném kódu zůstává v paměťovém registru 12 tek dlouho, dokud se nezmění hydrostatický tlak v systému nejméně o 1/256 hodnoty 270° úhlu natočení ukazatele 2 tlakoměru, kdy do osy světelného zdroje 8 je zaveden nový číselný kód representovaný další sestavouIn the zero position of the pressure gauge indicator 2, the code disc 2 is in the position where in the path of the light source 8 there is the part of the code disc 2 which contains only the auxiliary opening 2 so that 0 is written in the memory register 12 If the pressure gauge 2 is deflected, the code plate 2 ° is rotated at the same angle and introduces into the axis of the light source 8 those holes of the numerical code corresponding to the hydrostatic pressure value read by the pressure gauge 2. The phototransistors 2 are loaded into the memory register 12, and its writing in the memory register 12 takes place up to the impulse from the phototransistors 10 of the auxiliary opening 2 after the write control flip-flop 15 is closed. · Writing the code number remains in the memory register 12 until the hydrostatic pressure in the system has changed by at least 1/256 of the 270 ° angle the rotation of the pressure gauge indicator 2, in which a new numerical code represented by another set is introduced into the axis of the light source 8

- 5229 22S otvorů £ číselného kódu. Tato nová hodnota je opět snímána fototransistory X a zavedena do pamělového registru 12, kde předchozí hodnota se přepíše na novou hodnotu na impuls vyslaný přes klopný obvod 15 řízení zápisu fototransistorem 10 pomocného otvoru χ příslušného číselného kódu na kódovém kotouči 2· V případě, kdy je požadováno zabezpečení přenášených dat, lze kódový kotouč dopl nit přídavnými otvory pro ochranu paritou.5229 22S of the numeric code holes. This new value is again sensed by the phototransistors X and loaded into the memory register 12, where the previous value is rewritten to the new value on the pulse sent through the flip-flop 15 by the phototransistor 10 of the auxiliary aperture χ of the corresponding code number. security of the transmitted data required, the code disc can be supplemented with additional holes for parity protection.

Claims

THE FIELD OF THE INVENTION

229 225

Device for converting quantities, such as hydrostatic pressure to binary numbers, using a conventional spring pressure gauge provided with an indicator with a total deviation of up to 270 ° angles, characterized in that a code disc (1) is fixed to the axis (1) of the pressure gauge (2). 3) »provided on its peripheral part with holes (4) of numerical code and on the other side with auxiliary holes (5), eventually parity holes, in the body of the pressure gauge is located sensing block (7) with radial slot (6) (3), wherein the sensing block (7) is provided with a light source (8) on one side of the radial slit (6) and a phototransistor (9), (10) on the other side of the radial slit (6), wherein the light source (8) also the phototransistors (9, 10) are connected to the terminal block (11) forming the reading block of the sensor block (7) ·

Device according to claim 1, characterized in that the sensing phototransistors (9, 10) are arranged in the axis of the light source (8) with a pitch corresponding to the radial pitch of the code number holes (4) and the pitch of the auxiliary hole (5).

Apparatus according to claims 1 and 2, characterized in that the auxiliary aperture (5) of minimum clearance is located on the circumference of the code plate (3) and in the radial axis of the apertures (4) of the code number, 4) the numeric code for an 8-bit code is equal to 1/256 of 270 ° angular ·

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the sensing phototransistors (9) of the numerical code apertures (4) are connected directly to a memory register (12) with digital output, the sensing transistor (10) of the auxiliary aperture (5). is connected to the memory register (12) via the flip-flop (13) write control

Device according to Claims 1 to 4, characterized in that the light source (8) is formed by a series of bulbs

Device according to Claims 1 to 4, characterized in that the light source (8) is formed by LED diodes ·