具有数字化功能的指针式读数装置.pdf

本发明具有数字化功能的指针式读数装置，包括刻度盘和刻度盘上设置的指针，指针的转动中心与同轴伸在刻度盘上的转轴上端连接，还包括将指针圆周位移转变成电信号输出的传感器，所述传感器为检测转轴转角且具有绝对编码的圆容栅传感器，圆容栅传感器同轴设于刻度盘下方并与专用大规模集成电路连接，使其所检测的转轴转角度数与指针圆周位移所指示的刻度值具有一一对应关系；所述圆容栅传感器可以采用两片反射式结构和三片透射式结构；所述转轴下端设置联轴器，便于与仪表机芯的输出轴连接，形成具有数字化功能的指针式仪表。本发明保留了指针显示直观的优点，便于仪表的数字化，远程化和智能化运用，且结构简单，计量准确，成本低。

1、  具有数字化功能的指针式读数装置，包括刻度盘(1)和刻度盘(1)上设置的指针(5)，指针(5)的转动中心与同轴伸在刻度盘(1)上的转轴(4)上端连接，还包括将指针(5)圆周位移转变成电信号输出的传感器，其特征在于：所述传感器为检测转轴(4)转角且具有绝对编码的圆容栅传感器，圆容栅传感器同轴设于刻度盘(1)下方并与专用大规模集成电路(3)连接，所检测的转轴(4)转角度数与指针(5)圆周位移所指示的刻度值具有一一对应关系。

2、  根据权利要求1所述的具有数字化功能的指针式读数装置，其特征在于：所述圆容栅传感器为两片反射式结构，包括同轴相互藕合的动栅板和定栅板，定栅板固定设置，动栅板与转轴(4)同轴固连。

3、  根据权利要求1所述的具有数字化功能的指针式读数装置，其特征在于：所述圆容栅传感器为三片透射式结构，包括同轴相互藕合的发射栅板(3)和接收栅板(8)以及中间的屏蔽隔板(9)，发射栅极(3)和接收栅极(8)固定设置，屏蔽隔板(9)与转轴(4)同轴固连。

4、  根据权利要求1～3中任意一种所述的具有数字化功能的指针式读数装置，其特征在于：所述转轴(4)下端设置联轴器(7)，联轴器(7)与仪表机芯的输出轴连接。

5、  根据权利要求1～3中任意一种所述的具有数字化功能的指针式读数装置，其特征在于：所述圆容栅传感器(2)用插座或引线输出。

具有数字化功能的指针式读数装置
(一)技术领域：
本发明涉及读数装置，具体是一种运用于指针式仪表中的具有数字化功能的指针式读数装置。
(二)背景技术：
指针式仪表(如流量表、温度表、里程表和压力表等)在各领域运用广泛。指针式仪表由机芯和指针式读数装置构成，其读数是利用指针在刻度盘上的圆周位移所指示的数值而确定，读取数据的方式通过人眼观察，简单便捷。但随着自动化技术特别是计算器控制技术的发展，为使指针式仪表配合自动化测控，使其在数据记录、数据与调控、数据与网络的连接方面的运用，有的指针式仪表已演变为数字化指针式仪表，技术手段是将指针式读数装置数字化，通过设置传感器将指针转轴的转动量转化成电信号输出。传感器有采用电位器的，如电阻式远程压力表，也有采用光电编码器技术的，如专利号为CN00226308.4的指针指数/数字转换器实用新型。
但上述数字化指针式仪表还都存在装配复杂造价高，工作可靠性差等缺点。
(三)发明内容：
针对上述数字化指针式仪表的不足之处，本发明的目的是提供一种结构简单、性能可靠的具有数字化功能的指针式读数装置。
能够实现上述目的的具有数字化功能的指针式读数装置，包括刻度盘、指针、转轴和传感器，转轴同轴贯穿刻度盘，指针的转动中心于刻度盘面上与转轴上端固连，而设置的传感器具有检测转轴转动角度的功能，所不同的是所述传感器采用具有绝对编码功能的圆容栅传感器(已研制成功并申请了发明专利)，圆容栅传感器同轴安装于刻度盘下方并连接在专用大规模集成电路上，相对于其它传感器，圆容栅传感器的应用体现出简化结构，降低成本的优越性。
所检测的转轴转角度数与指针圆周位移所指示的刻度值具有一一对应关系。
所述圆容栅传感器的常用结构有两种，不同结构的圆容栅传感器的设置方式不同：
1、圆容栅传感器为两片反射式结构，包括同轴相互藕合的动栅板和定栅板，动栅板同轴与转轴固连，定栅板固定设置。
2、圆容栅传感器为三片透射式结构，包括同轴相互藕合的发射栅板、接收栅板和中间的屏蔽隔板，发射栅极和接收栅极固定设置，屏蔽隔板与转轴同轴固接。
所述转轴的下端设置联轴器，联轴器与各种仪表机芯的输出轴连接，组成各类数字化指针式仪表，如流量表、温度表、里程表和压力表等。
所述圆容栅传感器用插座或引线输出。
本发明的优点：
1、本发明所使用的圆容栅传感器具有绝对位置测量特性，圆容栅传感器使用一个专用大规模集成电路，电器元件少，结构简单。
2、本发明便于使指针式仪表实现数字化，远程化传输和智能化控制。
3、本发明无须供电，计数准确。
4、本发明的检测精度可以修正。
5、本发明保留了指针显示直观的优点。
(四)附图说明：
图1为本发明一种实施方式的结构示意图。
图2为图1实施方式的俯视图。
图3为图1实施方式中三片式圆容栅传感器的结构示意图。
图号标识：1、刻度盘；2、透视窗；3、发射栅板；4、转轴；5、指针；6、表壳；7、联接轴；8、接收栅板；9、屏蔽隔板。
(五)具体实施方式：
本发明具有数字化功能的指针式读数装置可以单独做成一个独立部件，直接与不同类型的仪表组装在一起，使其成为具有数字化功能的指针式仪表。
本发明具有数字化功能的指针式读数装置的一种实施方式如图1和图2所示，由表壳6、刻度盘1、指针5、转轴4和圆容栅传感器构成，刻度盘1固设于表壳6面上的透视窗2下方，转轴4与刻度盘1同轴设置，转轴4的上端伸在刻度盘1面上，并与指针5的转动中心固定连接；如图3所示，具有三片透射式结构的圆容栅传感器同轴设于刻度盘1下方，包括相互藕合的发射栅板3和接收栅板8以及中间的屏蔽隔板9，发射栅极3和接收栅极8固定设置于表壳6，屏蔽隔板9与转轴4同轴固连实现联动；转轴4下端设有与仪表机芯的输出轴连接的联接轴7，联接轴7外露于表壳6底部的连接孔。
所述圆容栅传感器2用插座或引线输出于表壳6外。
所述转轴4的转角度数与指针5的圆周位移所指示的刻度值具有一一对应关系。