一種數(shù)字顯尺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及位移測(cè)量工具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)字化位移測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，位移測(cè)量作為常見(jiàn)的測(cè)量量被廣泛應(yīng)用，例如在一些場(chǎng)合光柵尺、磁柵尺及激光測(cè)距等被用作位移測(cè)量，以上各種技術(shù)對(duì)材料等要求較高，以致成本居高不下。隨著傳感器及數(shù)字處理技術(shù)的發(fā)展，有人提出一種數(shù)字顯尺，帶有數(shù)字顯示或數(shù)字接口的電子卷尺可被用于測(cè)量、記錄長(zhǎng)度，并可通過(guò)數(shù)字接口上傳測(cè)量數(shù)據(jù)，但是現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字顯尺仍具有一些缺陷和不足:
[0003]1.現(xiàn)有的常規(guī)的數(shù)字式長(zhǎng)度測(cè)量技術(shù)成本較高；
[0004]2.現(xiàn)有數(shù)字式卷尺多采用旋轉(zhuǎn)編碼器原理，由于受結(jié)構(gòu)工藝，加工精度及成本影響，旋轉(zhuǎn)編碼器所測(cè)得的角位移，與理論計(jì)算出的實(shí)際線位移會(huì)因多方原因存在測(cè)量誤差；
[0005]3.有的數(shù)字式卷尺采用光直線投射/接收原理，需在鋼卷尺表面打孔，增加制造成本，并易受粉塵類干擾影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種提高測(cè)量精度且制造成本低的數(shù)字顯尺。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]本實(shí)用新型的數(shù)字顯尺包括殼體、安裝在殼體內(nèi)的卷尺盒和盤繞在卷尺盒內(nèi)的卷尺，所述殼體內(nèi)設(shè)有傳感器，所述卷尺朝向所述傳感器的面上均勻設(shè)有多個(gè)依次相間的亮層和暗層，所述殼體內(nèi)還設(shè)有與所述傳感器相連的系統(tǒng)主機(jī)，測(cè)量時(shí)拉出卷尺所述傳感器感應(yīng)所述卷尺上的亮層和暗層得到正弦波信號(hào)并將正弦波信號(hào)發(fā)送給所述系統(tǒng)主機(jī)，所述系統(tǒng)主機(jī)具有模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和計(jì)算模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將所述正弦波信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到脈沖信號(hào)，所述計(jì)算模塊對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)處理并將長(zhǎng)度測(cè)量結(jié)果數(shù)字化顯示。
[0009]本實(shí)用新型所述殼體內(nèi)設(shè)有讓卷尺出入的通道，所述通道內(nèi)設(shè)置所述傳感器。
[0010]本實(shí)用新型所述傳感器為反射式光遮斷器，所述反射式光遮斷器包括發(fā)光組件和受光組件，所述發(fā)光組件和受光組件位于同一方向上，所述發(fā)光組件的發(fā)射光經(jīng)所述亮層或暗層反射后由所述受光組件接收得到感應(yīng)信號(hào)。
[0011 ] 本實(shí)用新型所述傳感器與所述卷尺相對(duì)的面的間距為0.3mm-3mm。
[0012]本實(shí)用新型所述傳感器為η個(gè)，η為自然數(shù)，當(dāng)η大于I時(shí)，依次相鄰的兩個(gè)傳感器的正弦波的相位差為180°/η。
[0013]本實(shí)用新型所述系統(tǒng)主機(jī)具有系統(tǒng)補(bǔ)償系統(tǒng)，當(dāng)正弦波信號(hào)被模數(shù)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)后，系統(tǒng)補(bǔ)償系統(tǒng)對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行數(shù)字分析處理然后進(jìn)行數(shù)字式補(bǔ)償。
[0014]本實(shí)用新型所述系統(tǒng)主機(jī)還連接有輸入輸出模塊、顯示器和音頻模塊，所述輸入輸出模塊包括USB接口和按鍵模塊，所述顯示器顯示所述計(jì)算模塊的計(jì)數(shù)結(jié)果，所述系統(tǒng)主機(jī)通過(guò)電源管理模塊進(jìn)行充電。
[0015]本實(shí)用新型所述系統(tǒng)主機(jī)設(shè)有通信接口和無(wú)線通訊模塊，所述無(wú)線通訊模塊為GSM通訊模塊、CDMA通訊模塊或藍(lán)牙通訊模塊。
[0016]本實(shí)用新型的數(shù)字顯尺的有益效果是:本實(shí)用新型的數(shù)字顯尺本方案采用光電原理，利用傳感器對(duì)印刷有固定長(zhǎng)度間隔的標(biāo)志進(jìn)行采樣，并配合模數(shù)轉(zhuǎn)換及數(shù)字補(bǔ)償技術(shù)，對(duì)測(cè)量過(guò)程進(jìn)行修正和補(bǔ)償以達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量的目的，本實(shí)用新型的數(shù)字顯尺結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，而且數(shù)字顯尺內(nèi)可靈活放置η個(gè)傳感器，簡(jiǎn)單有效解決產(chǎn)品成本與高精度要求的矛盾，此外可采集信號(hào)，進(jìn)行數(shù)字化補(bǔ)償，提高產(chǎn)品的環(huán)境適用性及可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0018]圖1是本實(shí)用新型的數(shù)字顯尺結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型的數(shù)字顯尺的原理框圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型的數(shù)字顯尺的卷尺上的亮層和暗層的布置示意圖；
[0021 ]圖4是本實(shí)用新型的正弦波信號(hào)轉(zhuǎn)換后得到的脈沖信號(hào)的示意圖。
[0022]其中:殼體I;卷尺盒2;卷尺3，亮層31，暗層32;傳感器4;系統(tǒng)主機(jī)5;顯示器6;音頻模塊7; USB接口 81，按鍵模塊82;電源管理模塊9。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例一:
[0024]如圖1-4所示，本實(shí)施例的數(shù)字顯尺采用光電原理，利用傳感器對(duì)印刷有固定長(zhǎng)度間隔的標(biāo)志進(jìn)行采樣，并配合模數(shù)轉(zhuǎn)換及數(shù)字補(bǔ)償技術(shù)，對(duì)測(cè)量過(guò)程進(jìn)行修正和補(bǔ)償以達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量的目的。其具體實(shí)現(xiàn)如下:數(shù)字顯尺包括殼體1、安裝在殼體I內(nèi)的卷尺盒2和盤繞在卷尺盒2內(nèi)的卷尺3，殼體I內(nèi)設(shè)有讓卷尺3出入的通道，為了提高測(cè)量的精度，需要安裝多個(gè)傳感器4，同時(shí)要保證傳感器4與尺面的距離固定，為此該通道被設(shè)計(jì)為條形通道，在該條形通道內(nèi)能并排安裝多個(gè)傳感器4，多個(gè)傳感器4同時(shí)進(jìn)行采樣，卷尺3朝向傳感器4的面上均勻設(shè)有多個(gè)依次相間的亮層31和暗層32，當(dāng)亮層31或暗層32從傳感器4的感應(yīng)頭處經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)被傳感器4感應(yīng)到，從而傳感器4得到正弦波信號(hào)，本實(shí)施例中的亮層31可使用亮色顏料印刷在尺面上，暗層32可使用深色顏料印刷在尺面上，目的是為了得到強(qiáng)弱不同的感應(yīng)信號(hào)，對(duì)于具體顏色不限定，而傳感器4可以安裝在位于通道內(nèi)的卷尺3的上方或下方，傳感器4與尺面的距離控制在0.3mm-3mm之間，傳感器4的具體安裝結(jié)構(gòu)不做限制。
[0025]為了將傳感器4的正弦波信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，殼體I內(nèi)還設(shè)有與傳感器4相連的系統(tǒng)主機(jī)5，測(cè)量時(shí)拉出卷尺3傳感器4感應(yīng)卷尺3上的亮層31和暗層32得到正弦波信號(hào)并將正弦波信號(hào)發(fā)送給系統(tǒng)主機(jī)5，系統(tǒng)主機(jī)5具有模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和計(jì)算模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將正弦波信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)為矩形脈沖信號(hào)，計(jì)算模塊對(duì)脈沖信號(hào)的上升沿和下降沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度測(cè)量結(jié)果的數(shù)字化。
[0026]本實(shí)施例中的傳感器4優(yōu)選為反射式光遮斷器，反射式光遮斷器包括發(fā)光組件和受光組件，發(fā)光組件和受光組件位于同一方向上，發(fā)光組件的發(fā)射光經(jīng)亮層31或暗層32反射后由受光組件接收得到感應(yīng)信號(hào)。
[0027]為了進(jìn)一步提高測(cè)量精度，傳感器4設(shè)置η個(gè)，η為大于I的自然數(shù)，其個(gè)數(shù)取決于測(cè)量的精度，依次相鄰