[实用新型]多位机械计数器防误读模数转换装置

说明书

本实用新型主要用于多位十进位(或其他进位制)的机械字轮显示值转换为与其等值的二——十进制(或其他进位制)输出电子数字码过程之中，其原理也可用于其他角位移或线位移转换为等值的电子数字码过徎之中。

本实用新型的背景技术：目前实际使用中的电能表、水表、煤气表等采用机械计数器作累积计量值的仪表，常使用脉冲输出来进行数据远传，但因脉冲信号易受干扰而导致现场仪表和远程读表器之间的计量累积值不—致。为避免此种现象发生，需要一种将机械计数器的显示值直接进行模数转换的方法以可远传或远方查询。

在模数转换过程中如果被转换的物理对象不能被传感器所直接接受，一般都需要引入中介物理量，即将物理对象首先转换为能被传感器所感受的光、电等信号，然后再用传感器识别。而随着数字技术的发展，上述的转换中往往采用逻辑状态编码技术，以减少转换过程中所引入的转换误差。

在将机械线位移、角位移转换为电子数字编码时，一般都不将模拟量直接转换为等值的电子数字码输出，而是采用将模拟量首先转换为一种逻辑状态的中介码，然后将该中介码用电子数字电路译为可被计算机或其他数字电路所接受的二进制输出码。之所以不直接转换而要采用中介码，是因为传感器无法准确识别处于二个状态编码交界处的数字化状态信号，而往往在交界处发生错误读取状态信号的情况。例如交界处就可能读出从“0000”到“1111”的十六个编码中的任何一个。因此，如果在相邻二种状态交界处没有防止误读的措施，不使用中介码或采用不能防止误读的中介码的转换技术均被认为是没有实用价值的。

在将线位移或转角不超过一周的角位移进行模数转换时，通常采用格雷码¹⁾作中介码，它是以“0”“1”二种状态字符组成的一个字符串，其特点是相邻二个码仅有处于相同位置的—个字符状态相反；而且它是一种无权码，只要保持相邻二个码只有—个字符差异的特征不变，字符串内部的编排没有本质意义(即将“0101”改为“1100”只要每个码都是相同两个字符位置互换就没有关系)，它和二——十进制数码对应也没有固定关系，只要相邻二个格雷码对应相邻二个输出码，从何处开始，往什么方向均无本质区别防误读的特征仍然保持，仅译码器需作相应改动。按通常资料中所载的格雷码排列及其与十进位数码之间的关系，仅是为了可以使用商品化的码盘和译码器。在本发明中所提的格雷码通常仅指相邻二个码仅有处于同一位置的一个字符状态相反的一组码，而不一定就是商品化码盘上的格雷码。

注1)格雷码是一种公开的编码技术，其特征是相邻两个码之间只有一处发生“0”和“1”字符的变化。传感器无论将该相邻的二个不同的字符识别为哪一个都能被判为该二个相邻码之一。因此格雷码在用于转角不超过360°的角位移模数信号转换时，至多只有一个分度单位的转换误差。引自U.S.J《Analog-to-Digital.Digital-to-Anaiog ConversionTechniques》by David F.Hoeschele.Jr...

但是若将相邻二个码只有一个处于同一位置的字符状态相反这一编码原则用在多位机械计数器数字信号转换上，当发生进位时就可能产生相当于接受进位的那个字轮的一个字误差，这在使用时显然不会被用户接受。

本实用新型的设计目的：解决背景技术存在的下述问题：首先是由于电能表、水表、煤气表等采用机械计数器作累积计量值的仪表，常使用脉冲输出来进行数据远传，但脉冲信号易受干扰而导致现场仪表和远程读表器之间的计量值累积值不一致；其次是采用上述脉冲信号或采用不能防止误读的直接模数转换技术的产品，不能适应由上而下的数据实时查询的工作要求：第三是因易受干扰或在计数器处于某些状态或在连续转动时易发生误读，转换精度不能保证。