专利名称：转动构件方位显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种转动构件方位显示器，属于仪器仪表技术领域。
汽车的方向盘转动一两圈后，汽车前轮的方位在驾驶室里看不到。汽车转弯后回轮，如果记错了方向盘转几圈，就有可能使汽车跑偏而发生事故。装在电站锅炉顶端或汽轮机下面的电动转角式调节阀，其阀瓣转角在主控制室内看不到，这给操作人员带来不便。为解决这个问题，通常的做法是在转动构件上方安装一个摄像头，通过闭路电视系统，观察转动构件所处的方位。但是这种方法机构复杂，造价昂贵，有时还会有视觉误差。
本发明的目的是提供一种能在仪表盘上显示转动构件所处方位的装置。它能准确地显示转动构件所处的方位。该装置体积�。峁辜虻ィ鄹癖阋耍阌谄占�。
本发明的目的是这样实现的该装置由光电传感器和液晶显示器组成。光电传感器包括固定在转动构件上的光电接受盘和固定在固定构件上的光电子枪。液晶显示器包括放大器、单片机和液晶显示屏。在光电接受盘上装有沿圆周均布的多排相互均匀错开的接受光电管。当电路接通，且光电接受盘转到某一角度时，光电子枪的多个发射光电管之一刚好与安装在光电接受盘上的某一接受光电管相对应。此时光能转变成电信号，通过印刷电路、多股导线和插排传入放大器和单片机。经过放大器放大和单片机处理的电信号，通过插排和多股导线，传到液晶显示屏的某些节点上。在液晶显示屏上，将出现对应转动构件该方位的信号。该信号的图象是与转动构件同方位的一条线段。
本发明因为光电接受盘固定在转动构件上，它与转动构件同步转动，只有当固定在固定构件上的光电子枪的发射光电管，与光电接受盘上的接受光电管相对应时，才有电信号发生，显示屏上才显示转动构件的方位，所以它不像闭路电视系统那样，因摄像头安装位置不同而有视觉误差。又因为光电接受盘上的接受光电管分成多排，且相互均匀错开一定间距布置，可以安装得比较密，所以其精度能满足一般用户的要求。还因为该装置只需光电管、放大器、单片机和液晶显示屏等元器件，所以其成本较低，价格便宜，便于普及。
本发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1是光电传感器的示意图。
图2是图1的B-B剖视图。
图3是光电传感器和液晶显示器安装在汽车上的示意图。
图4是用发光管显示屏代替液晶显示屏的方位显示系统示意图。
下面结合图1至图4详细说明依据本发明提出的具体装置的细节及工作情况。它并不构成对本发明的限定。
该装置由光电传感器和液晶显示器组成。光电传感器包括光电子枪(27)和光电接受盘(28)。液晶显示器包括放大器(32)、单片机(33)和液晶显示屏(38)。光电接受盘包括壳体(5)、固定板(6)、电路板(3)、接受光电管(2)、透明护罩(4)、盖板(9)、密封垫(8)、印刷电路(15)和多股导线(14)。光电子枪包括枪体(22)、发射光电管(21)、透明护罩(17)、和导线(20)。壳体(5)呈半圆形盒状，用高强度硬塑料制成。电路板(3)呈半圆形，其沿半径的剖面为丁字形，其沿圆周的厚度与壳体(5)内侧高度相等，其宽度略大于接受光电管的长度。在电路板圆周厚部加工出两排沿圆周均布的小孔(7)，小孔的轴线与电路板圆弧半径相平行。两排小孔(7)孔距相等且相互错开半个孔距。它们分别置于电路板中部辐板的两侧，且不与辐板相交。小孔的数量根据需要而定。在电路板辐板两侧制有印刷电路(15)。与小孔(7)数量相同的接受光电管(2)置于小孔(7)中，其管脚分别与印刷电路的相应结点相连接。在接受光电管(2)的后端用橡胶粘接剂将接受光电管封固在小孔(7)中。在电路板一端辐板两侧开有通孔(12)，在壳体(5)上对应通孔(12)的部位开有通孔(13)。多股导线(14)穿过通孔(12)和(13)，并用线夹(23)固定在电路板(3)上。其多股导线分别与印刷电路的相应结点相连接。在壳体的圆柱面上对应电路板上小孔(7)的位置开有小孔(1)。在壳体底部内侧铸有3个呈三角形分布的螺孔柱(11)，其高度略低于壳体内侧高度。在电路板辐板上开有3个与壳体内侧螺孔柱(11)相对应的孔。当电路板放入壳体时，该孔刚好套在螺孔柱(11)上。盖板(9)呈半圆形，用硬塑料制成。其上开有3个螺钉孔，与壳体的螺孔柱相对应。螺钉(24)将盖板固定在壳体上。在盖板与壳体之间装有密封垫(8)。在壳体圆柱面外侧装有透明的护罩(4)，将壳体上的小孔全部盖住。固定板(6)用金属或硬塑料制成，其上开有螺钉孔(10)。它与壳体用胶粘及铆钉连接。在护罩(4)四周与壳体连接处及多股导线(14)与壳体上通孔(13)周围涂硅酮密封胶。光电子枪体(22)用硬塑料制成。其上开有两个平行的小孔(18)，在小孔中装有发射光电管(21)。在小孔前端装有透明护罩(17)。在小孔后端接有导线(20)。在导线与小孔之间及透明护罩(17)周围涂硅酮密封胶。在枪体(22)上开有螺钉孔(19)。液晶显示屏(38)及放大器(32)和单片机(33)可在市场上选购合适部件改制而成。
下面以汽车前轮转向显示器为例说明其结构和工作原理。光电子枪(27)固定在汽车前桥(26)靠近车轮(30)处下端。光电接受盘(28)固定在汽车前轮托盘(29)上，位于轮轴下端。光电子枪与光电接受盘距离较近，且其上的发射光电管(21)和接受光电管(2)刚好相对应。发射光电管(21)通过导线(20)与直流电源(41)相连接。接受光电管(2)通过印刷电路(15)、多股导线(14)及插排(31)与放大器(32)相连接。放大器通过多股导线(34)与单片机(33)相连接。放大器与单片机共用一直流电源(39)。电源线路(41)和(39)共用一个双联开关(40)。液晶显示器(38)通过多股导线(36)和插排(35)与单片机(33)相连接。当双联开关(40)闭合时，电源电路(41)和(39)接通。光电子枪的发射光电管(21)发光，并被光电接受盘中相对于该位置的接受光电管(2)所接受。该光信号转变为电信号，并通过印刷电路(15)和多股导线(14)及插排(31)传入放大器(32)。经过放大的电信号通过多股导线(34)传入单片机(33)。经过单片机处理的电信号，通过插排(35)和多股导线(36)传入液晶显示屏(38)，并在液晶显示屏上显示出一条发光的斜线。该斜线所指的方位即为汽车前轮此时所处的方位。
如果认为液晶显示器系统制造成本还比较高，液晶显示屏可用发光管显示屏(48)代替。在用绝缘材料制成的圆盘上，以圆心按一定分度加工出若干排小孔(49)。在小孔中装入发光管(50)。发光管的管脚按一定顺序与多股导线(47)和插排(46)相连接，使其每一角度的一排发光管，与光电接受盘中相应角度的接受光电管相对应。当电源电路(45)和(41)接通时，由接受光电管(2)产生的电信号通过多股导线(14)和插排(43)传入放大器(44)。放大后的电信号通过插排(46)和多股导线(47)传入发光管显示屏(48)。此时发光的那排发光管(50)(图中涂黑者)所指示的方位，即为转动构件所处的方位。
权利要求
1.一种转动构件方位显示器，通过它可以知道在操作位置看不到的转动构件所处的方位，它与闭路电视系统具有相似的功能，因其体积小、结构简单、价格便宜，且无视觉误差，它比闭路电视系统便于普及，其特征是从整体看，该装置由光电传感器和液晶显示器组成，光电传感器包括固定在转动构件上的光电接受盘(28)和固定在固定构件上的光电子枪(27)，液晶显示器包括放大器(32)、单片机(33)和液晶显示屏(38)，在光电接受盘上装有沿圆周均布的多排相互均匀错开的接受光电管(2)，在光电子枪中装有多个与各排接受光电管相对应的发射光电管(21)，当电源接通时，发射光电管发出光信号，当光电接受盘转到某一角度时，光电子枪的多个发射光电管之一刚好与安装在光电接受盘上的某一接受光电管相对应，此时光能转变成电信号，通过印刷电路(15)、多股导线(14)、插排(31)传入放大器(32)和单片机(33)，经过放大器放大和单片机处理的电信号，传到液晶显示器的某些节点上，在液晶显示屏(38)上将出现对应转动构件该方位的信号，该信号的图象是与转动构件同方位的一条线段(37)，从局部看，光电接受盘包括壳体(5)、固定板(6)、电路板(3)、接受光电管(2)、透明护罩(4)、盖板(9)、密封垫(8)、印刷电路(15)、和多股导线(14)，光电子枪包括枪体(22)、发射光电管(21)、透明护罩(17)、和导线(20)，壳体(5)呈半圆形盒状，电路板(3)呈半圆形，其沿半径的剖面为丁字形，其沿圆周较厚部分的厚度与壳体(5)内侧高度相等，其宽度略大于接受光电管的长度，在电路板圆周厚部加工出多排沿圆周均布的小孔(7)，小孔的轴线与电路板圆弧半径相平行，多排小孔(7)孔距相等且相互均匀错开，它们分别置于电路板中部辐板的两侧，且不与辐板相交，在电路板辐板两侧制有印刷电路(15)，与小孔(7)数量相同的接受光电管(2)置于小孔(7)中，在光电管后端用绝缘物质将光电管封固在小孔(7)中，在电路板一端辐板两侧开有通孔(12)，在壳体(5)上对应通孔(12)的部位开有通孔(13)。多股导线(14)穿过通孔(12)和(13)，并分别与印刷电路的相应结点相连接，在壳体的圆柱面上对应电路板上小孔(7)的位置开有小孔(1)，在壳体底部内侧铸有3个呈三角形分布的螺孔柱(11)，其高度略低于壳体内侧高度，在电路板辐板上开有3个与壳体内侧螺孔柱(11)相对应的孔，当电路板放入壳体时，该孔刚好套在螺孔柱(11)上，盖板(9)呈半圆形，其上开有3个螺钉孔，与壳体的螺孔柱相对应，螺钉(24)将盖板(9)固定在壳体(5)上，在盖板与壳体之间装有密封垫(8)，在壳体圆柱面外侧装有透明的护罩(4)，将壳体上的小孔全部盖�。诨ふ炙闹苡肟翘辶哟岸喙傻枷哂肟翘迳贤ǹ�(13)周围涂密封胶，光电子枪枪体(22)上开有多个平行的小孔(18)，在小孔中装有发射光电管(21)，在小孔前端装有透明护罩(17)，在小孔后端接有导线(20)，在导线与小孔之间及透明护罩周围涂密封胶，光电子枪与光电接受盘距离较近，且其上的发射光电管(21)与接受光电管(2)刚好相对应，放大器(32)与单片机(33)共用一直流电源(39)，光电子枪(27)用单独电源(41)，电源电路(39)和(41)共用一个双联开关(40)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是用发光管显示屏(48)代替液晶显示屏(38)，在用绝缘材料制成的圆盘上，以圆心按一定分度加工出若干排小孔(49)，在小孔中装入发光管(50)，发光管的管脚按一定顺序与多股导线(47)和插排(46)相连接，使其每一角度的一排发光管，与光电接受盘中相应角度的光电管相对应，当电路及电源(45)和(41)接通时，发射光电管(21)发出的光信号，被接受光电管(2)所接受，并转变为电信号，再通过印刷电路(15)、多股导线(14)和插排(43)传入放大器(44)，放大后的电信号通过插排(46)和多股导线(47)传入发光管显示屏(48)，此时发光的那排发光管(50)(图中涂黑者)所指示的方位，即为转动构件所处的方位。
全文摘要
转动构件方位显示器由光电传感器和液晶显示器组成。光电传感器包括固定在转动构件上的光电接受盘和固定在固定构件上的光电子枪。液晶显示器包括放大器、单片机和液晶显示屏。当光电子枪的发射光电管与处于某转角的光电接受盘上的接受光电管相对应时，光信号转变为电信号，并通过放大器放大和单片机处理后传入液晶显示屏。在显示屏上出现与转动构件同方位的光标。该装置可用做汽车前轮、飞机和舰船舵机、阀门阀瓣及其它转动构件的方位显示器。
文档编号G01B21/22GK1727244SQ20041005488
公开日2006年2月1日 申请日期2004年7月31日 优先权日2004年7月31日
发明者左学禹 申请人:左学禹
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
