一种编码器旋钮检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及仪器检测技术领域，尤其涉及一种编码器旋钮检测装置。


背景技术：

2.编码器旋钮在仪器和设备中使用均非常广泛，其功能是在其旋转时，控制其所对应的控制对象发生数值上的改变。例如，旋钮顺时针旋转可以控制器件的电阻值增加，逆时针旋转可以控制器件的电阻值减少等。
3.发明人在实现本发明创造的过程中发现：当前，编码器旋钮检测方案多采用批量化检测，将批量编码器旋钮连接于大型检测系统进行检测，然而大型检测系统复杂，不仅对操作人员的检测操作能力要求比较高，而且成本较高。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种编码器旋钮检测装置，简单易操作，且成本低。
5.为达到上述实用新型目的，采用如下技术方案：
6.第一方面，本实用新型实施例提供的印制电路板，在所述印制电路板上设有供电端子、控制器及信号状态指示元件，所述供电端子分别与所述控制器及检测状态指示元件电连接，所述控制器的输入/输出端子与所述信号状态指示元件电连接；
7.所述印制电路板上还设有与编码器旋钮配合电连接的接线端子，所述接线端子的第一端与所述控制器的输入/输出端子电连接，所述接线端子的第二端用于与所述编码器旋钮配合电连接。
8.可选地，所述接线端子的第二端设有连接排线，所述连接排线的自由端用于与编码器旋钮电连接。
9.可选地，所述信号状态指示元件为指示灯。
10.可选地，所述指示灯包括多个，多个指示灯阵列布设于所述印制电路板上。
11.可选地，所述指示灯的数量与编码器旋钮的档位级数设置相同。
12.可选地，所述指示灯呈环形阵列布设于印制电路板上；和/或，所述指示灯的数量为16个。
13.可选地，在所述信号状态指示元件与所述控制器的输入/输出端子之间还设有限流电阻。
14.可选地，所述印制电路板上还设有信号状态指示元件扩展单元，所述信号状态指示元件扩展单元与所述控制器的输入/输出端子电连接。
15.可选地，所述印制电路板上还设有操作状态指示灯，所述操作状态指示灯与所述控制器的输入/输出端子电连接。
16.可选地，所述供电端子的输出端设有储能供电电源，所述储能供电电源包括：电连接于供电端子输出端的第一电容及分别并联于所述第一电容两端的第二电容与稳压二极
管。
17.本实用新型实施例提供的编码器旋钮检测装置，包括：印制电路板，在所述印制电路板上设有供电端子、控制器及信号状态指示元件，所述供电端子分别与所述控制器及检测状态指示元件电连接，所述控制器的输入/输出端子与所述信号状态指示元件电连接；所述印制电路板上还设有用于与所述编码器旋钮配合电连接的接线端子，所述接线端子的第一端与所述控制器的输入/输出端子电连接，所述接线端子的第二端用于与所述编码器旋钮配合电连接。当需要对编码器旋钮按钮进行功能检测时，将所述检测装置通过印制电路板上的连接端子与编码器旋钮的电路板电连接，即可简单方便地进行检测操作。相比于采用大型检测系统的批量检测方式，本实用新型提供编码器旋钮检测装置，简单易操作，且成本低。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
19.图1为本实用新型中一实施例编码器旋钮检测装置的电路示意框图；
20.图2为图1中实施例编码器旋钮检测装置一检测应用示意图；
21.图3为本实用新型编码器旋钮检测装置一实施例中检测状态指示元件在印制电路板上的布设示意图；
22.图4为本实用新型一实施例编码器旋钮检测装置电路原理图；
23.图5为本实用新型一实施例编码器旋钮检测装置的储能供电电源电路原理图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。
25.应当明确，为了更加清楚说明本实用新型，在以下的具体实施例中描述了众多技术细节，本领域技术人员应当理解，没有其中的某些细节，本实用新型同样可以实施。
26.另外，为了凸显本实用新型的实用新型主旨，涉及的一些本领域技术人员所熟知的方法、手段、零部件及其应用等未作详细描述，但是，这并不影响本实用新型的实施。本文所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.图1为本实用新型中一实施例编码器旋钮检测装置的电路示意框图；图4为本实用新型一实施例编码器旋钮检测装置电路原理图。
28.请参看图1及图4所示，本实用新型实施例提供的编码器旋钮检测装置，适用于编码器旋钮及其应用的仪表或设备的抽样检测中。其中，旋转编码器用于各种仪表仪器及设备中，作为调节旋钮使用，在本文中称其为编码器旋钮。在一些实施例中，所述编码器旋钮检测装置包括：印制电路板(printed circuit board，简称pcb，有时也称pcb板)，在所述印制电路板上设有供电端子10、控制器12及信号状态指示元件13，所述供电端子分别与所述
控制器12及检测状态指示元件电连接，所述控制器12的输入/输出端子(俗称i/o端口)与所述信号状态指示元件13电连接；
29.所述印制电路板上还设有用于与所述编码器旋钮配合电连接的接线端子14，所述接线端子14的第一端与所述控制器12的输入/输出端子电连接，所述接线端子14的第二端用于与所述编码器旋钮配合电连接。
30.其中，可以理解的是，编码器旋钮包含：编码器印制电路板，所述编码器印制电路板上设有旋钮轴及通信接口，当需要对编码器旋钮进行检测时，通过本实用新型实施例提供的编码器旋钮检测装置，仅需要将所述编码器旋钮的印制电路板上的通信接口与所述检测装置的接线端子14连接，用于数据信号传输，即可对编码器旋钮的功能进行快速检测。
31.请参看图1和图2所示，在一些实施例中，所述接线端子14的第二端设有连接排线15，所述连接排线15的自由端用于与编码器旋钮电连接。具体的，所述连接排线可以采用红星连接器，例如hx25035-6a条形连接器。
32.所述连接排线15可以为fpc(flexible printed circuit board)柔性排线，以便于灵活适应不同角度与编码器旋钮连接。
33.其中，所述信号状态指示元件13可以为声音或光电指示元件。在一些实施例中，所述信号状态指示元件13为指示灯。该指示灯可以为发光二极管(light emitting diode)，俗称led。为了对信号状态指示元件限流保护，请参看图4所示，在一些实施例中，在所述信号状态指示元件之前分别设置有限流电阻，限流电阻的阻值可以为1k。具体的，在所述信号状态指示元件与所述控制器的输入/输出端子之间设有限流电阻，用于限制所在支路电流的大小，以防电流过大烧坏信号状态指示元件。
34.请参看图3所示，所述信号状态指示元件13为指示灯，所述指示灯包括多个，多个指示灯阵列布设于所述印制电路板pcb上。作为一可选实施例，所述指示灯呈环形阵列布设于印制电路板上。例如，多个所述指示灯在印制电路板某一个区域内呈环形等分360
°
圆周布设。
35.编码器旋钮在使用时，对应每个旋转档位会生成一个二进制代码，检测装置根据接收到的该二进制代码进行校验，判断编码器旋钮在该级档位是否正常工作，以点亮或熄灭对应档位的指示灯，便于直观地清楚编码器旋钮功能状态。
36.具体的，为了便于直观地清楚编码器旋钮哪个档位出现故障，在一些实施例中，所述指示灯的数量与编码器旋钮的档位级数设置相同，以在编码器旋钮某个档位出现故障时，对应点亮或熄灭相应的指示灯，从而使检验人员可以直观地确定编码器旋钮的具体故障点。
37.示例性地，led的设置数量根据旋钮每旋转一次所改变的角度(相邻档位之间的夹角)来设置的，若旋钮每旋转一次是22.5
°
，即16个档位，则led也对应间隔22.5
°
设置一个，一圈共设置16个。
38.需要说明的是，当旋钮的步进角度或档位级数改变时，led的间隔角度和数量相应随之改变。例如，编码器旋钮档位为四个，即步进角度为90
°
，则检测装置的指示灯对应一圈等间隔弧度设置四个。
39.请继续参看图2所示，在一些实施例中，所述指示灯的数量设置为16个。编码器旋钮对应为16级档位，可以手动顺时或逆时旋转360
°
，相邻档位的步进角度22.5
°
，通过本实
施例中的检测装置，旋转至某一级档位时，led灯相应地亮起或熄灭，可以直观显示编码器旋钮的工作状态是否良好，由此实现对16个档位功能的准确判断。
40.在一个示例中，根据编码器旋钮的不同档位对应的二进代表指令，顺时针旋转编码器旋钮，控制灯依次从led1向led16逐个亮；逆时针旋转，灯从led16向led1依次熄灭。当然，根据需要也可以设置为顺时针旋转控制灯依次熄灭，逆时针旋转控制灯依次点亮。如果在某一个档位，未按照指定设置点亮或熄灭，则表明该档位功能存在故障。
41.当然，为了帮助理解本实用新型实施例的技术方案及其技术效果，以下结合对编码器旋钮的检测实例，对本实施例检测装置的工作原理说明如下：
42.在该实例中，供电端子10用于输入直流dc5v电源，供电端子10可选用typec接口。将编码器旋钮与本实施例检测装置的pcb上的接线端子14通过所述连接排线15连接，用于数据的传输通信。控制器12可选用中颖sh79f326芯片。
43.在将编码器旋钮与所述检测装置连接完成之后，顺时针或逆时针旋转编码器旋钮，每旋转旋钮一个步进角度(即一个档位)，控制器12会收到一个对应的二进制代码指令，控制器12对接收到的每一组二进制代码指令数据进行分析，发送对应的led点亮或熄灭的控制信号，以控制led点亮或熄灭，检验人员可以根据led指示的状态目视识别编码器旋钮的功能是否正常，操作简单方便。
44.可以理解的是，为了便于用户自查检测装置的健康状态，在一些实施例中，在编码器旋钮与检测装置连接完成之后，启动检测装置，并将编码器旋钮置于1档时，输出为0，led1为不亮，其余led全亮，也为初始状态。
45.顺时针依次拨动档位，控制器12根据输入状态，输出低电平，led随之熄灭，逆时针旋转时，单片机输出高电平，led随之点亮。
46.本实施例中，对于编码器旋钮焊接存在短路或断路问题，在初始状态下，能够清晰反应于led不能点亮。据此，可以准确判断编码器旋钮步进功能能否被接收到，即是否存在故障。
47.如前所述，根据编码器旋钮的档位级数指示灯的数量可以相应调整。为了适应更多档位级数规格的编码器旋钮的功能检测，请参看图3所示，在一些实施例中，所述印制电路板上还设有信号状态指示元件扩展单元，所述信号状态指示元件扩展单元与所述控制器12的输入/输出端子电连接。
48.本实施例中，当需要增加信号状态指示元件13作为信号状态指示元件13时，可以通过信号状态指示元件扩展单元增设指示元件，以适应具有更多档位级数的编码器旋钮的功能检测，可以提高检测装置的复用性，无需重新购买新型号检测装置，从而可以节省成本。
49.本实施例中的检测装置的pcb在出厂时可以预留所述信号状态指示元件扩展单元，该扩展单元具体可以是设置安装插槽或焊接点位，以便于用户根据待检测编码器旋钮自行选配。
50.请参看图4及图5所示，在一些实施例中，所述供电端子10的输出端设有储能供电电源17，具体为所述供电端子10到印制电路板上的各用电电子元件之间可以设置该储能供电电源17，储能供电电源17可以为5v直流电源。所述储能供电电源包括：电连接于供电端子10输出端的第一电容c1及分别并联于所述第一电容两端的第二电容c2与稳压二极管d1。
51.其中，稳压二极管d1的规格为in4007，第一电容c1主要起到储能的作用，用于电源支撑，即为电路板上的电子元件供电，在一个实施例中，其规格为100μf16v。第二电容c2主要起到滤波的作用，在一个实施例中，其规格为100μf 10％16v x5r。
52.请参看图4所示，在一些实施例中，所述印制电路板上还设有操作状态指示灯16(与信号状态指示元件扩展单元扩展的信号状态指示灯采用同一图示，或用于展示扩展的信号状态指示灯，也可用于展示本实施例中的操作状态指示灯)，用于直观指示用户操作编码器旋钮的档位或档位对应的二进制代码，操作状态指示灯与所述控制器12的输入/输出端子电连接。
53.示例性地，检测时，当检测人员旋转编码器旋钮至2级档位时，编码器旋钮对应二进制代码为0010，控制器12在接收到该二进制代码校验之后，在点亮或熄灭信号状态指示元件13的同时，操作状态指示灯相应序数的灯亮起，相应序数的灯为熄灭状态，以向检验人员直观展示当前信号状态对应的操作档位。
54.其中，所述操作状态指示灯的亮灯状态也可以以不同颜色进行区分，例如，操作状态指示灯设置为黄和绿两种颜色，以对应二进制代码不同位数的值。
55.请参看图3所示，在一些实施例中，所述操作状态指示灯的数量为一组，包含4个。当然，也可以根据需要设置多组，对此不作具体限定。
56.根据以上描述可知，应用本实用新型实施例提供的编码器旋钮检测装置，当需要对编码器旋钮按钮进行功能检测时，将所述检测装置通过印制电路板上的连接端子与编码器旋钮的电路板电连接，即可简单方便地进行检测操作。相比于采用大型检测系统的批量检测方式，本实用新型提供编码器旋钮检测装置，简单易操作，且成本低。
57.进一步地，本实用新型能够直观地目视判断出编码器旋钮步进功能是否正常，具体为步进信号是否被接收到，并可直观指示检测结果；而且成本低。因此，较为适合编码器小批量采购或抽检场景中。
58.需要说明的是，在本文中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系的用语，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。诸如，第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一实体或者操作与另一实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解。
59.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。