[发明专利]旋转编码开关

说明书

技术领域

本发明涉及一种例如用来在继电器或类似器件中进行功能设定的旋转编码开关。

背景技术

已知使用电阻电位器来设定各种参数，例如电流、电压或时间。借助电阻电位器，可分接出模拟电阻变化，并直接用在模拟电路中，例如用来改变增益。在数字电路中，可借助模/数转换器读入模拟电阻变化，再对其进行处理。虽然电阻电位器理论上可进行极其精细的设定，但由于受非线性、机械公差和读取误差等因素的影响，实际上在值的设定方面所能实现的精度十分有限。因而使用电阻电位器时，一般情况下必须对设定值进行复杂而成本较高的校准。

发明内容

本发明的目的是在继电器或类似器件中进行特别可靠的功能设定。

这个目的通过一种根据权利要求1和一种根据权利要求9所述的旋转编码开关而达成。

本发明提供一种旋转编码开关，包括一定数量的开关级，其中，各开关级之间的间距并非恒定不变。

本发明的基本思路是，借助旋转编码开关的各个设定位置之间不恒定的间距来减小设定特定设定值时的百分误差，从而提高相对设定精度。无需再对设定值进行复杂而成本较高的校准。换言之，这种旋转编码开关首次用另一种技术方案代替了电阻电位器，该方案无需进行复杂的校准即可实现类似的设定精度。

本发明的有利实施方式可从从属权利要求中获得。

根据后者，特别有利的方案是：开关级之间的间距持续发生变化，尤其是不断变小。换言之，开关级之间的间距从一个开关级向下一个开关级逐级变小。借此可在旋转编码开关的整个可设定刻度上实现恒定的百分误差。其中，特别有利的方案是：各开关级之间的间距呈对数递减。也就是说，借此可在旋转编码开关的码盘上形成开关级的对数分布。极其有利的方案是：各开关级之间的间距从被定为低设定值的开关级开始，向被定为高设定值的开关级递减。

但采用这种开关级建构方案时，开关级(尤其是相对高的设定值的开关级)之间的间距小到无法实现带“先断后合”(brake before make)功能的二进制码。“先断后合”的意思是：只有在断开所有闭合的开关触点后，才能使待闭合的开关触点闭合。出于安全原因，需要通过“先断后合”来避免不允许的中间位置，这种中间位置会导致危险的设定结果。在两个开关级之间的这种中间位置上，旋转编码开关会有意无意地停滞。这会导致故障。根据本发明的一种特别优选的实施方式，通过将格雷码用作编码，可避免这种情况的发生。在此情况下，每次从位置n转动到下一个位置n+1或n-1时，总是发生一个比特的变化，借此可避免出现危险的中间位置。

此外，另一种特别有利的方案是：使用较大数量的开关级来实现编码的高分辨率。在本申请中，事实证明，包括六十四个开关级的旋转编码开关特别有利。

根据本发明的另一优选实施方式，如果将码盘建构为转盘的形式，就可实现一种合乎电阻电位器惯例的、近乎不间断的持续调整。此外，如果放弃使用固定的机械止动位置，就可实现旋转编码开关的持续“转动”，这可让使用者感受到与操作电阻电位器相同的操作感觉。换言之，使用者可通过“无级方式(in an infinitely variable manner)”来设定预期值，这与其所习惯的电阻电位器相同。

本发明的另一实施方式所提供的旋转编码开关包括例如六十四个开关级的高分辨率、用作编码的格雷码和建构为转盘的码盘。通过这些特征可实现上文所述的优点。这种旋转编码开关中优选地不设置机械止动位置，也就是说，使用者同样可通过对这种旋转编码开关进行“无级方式”的操作来设定预期值。这种旋转编码开关集可实现操作便捷性的重要特征于一身，而且无需依据开关级的特殊结构(例如开关级之间的可变间距)来建构。

附图说明

下面借助附图所示的实施例对本发明进行详细说明，其中：

图1为现有技术中已知旋转编码开关的设定标记和百分误差的示意图；

图2为本发明的旋转编码开关的设定标记和百分误差的示意图；

图3为带有格雷码的码盘的示意图；

图4为示出用于六十四个级的格雷码的列表。

具体实施方式

现有技术中公开的n级(例如n＝16)旋转编码开关的区别为，各开关级之间的间距恒定不变。图1所示的例子采用了这种传统旋转编码开关，其中，为能更好地与本发明的方案进行比较，此处已经使用了64个开关级。迄今为止，包括64个开关级的旋转编码开关尚未公开。