[發(fā)明專利]一種用于測(cè)量0.1～2000微米的便攜式位移計(jì)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310287813.9
• 申請(qǐng)日: 2013-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN103353273A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張浩;黃榮進(jìn);吳智雄;李來風(fēng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01B7/02
• 分類號(hào): G01B7/02
• 代理公司: 北京法思騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測(cè)試測(cè)量?jī)x表領(lǐng)域的位移計(jì)，特別涉及一種用于測(cè)量0.1～2000微米（微小位移)的便攜式位移計(jì)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有位移測(cè)量裝置多由位移傳感器、電源、精密電壓表和計(jì)算機(jī)組成，電源為傳感器提供工作電壓，用電壓表測(cè)出傳感器輸出的電壓值，再根據(jù)對(duì)此傳感器預(yù)先測(cè)算的電壓-位移曲線，由計(jì)算機(jī)程序換算，得到被測(cè)位移值。整套裝置體積較大，需要交流供電，難以實(shí)現(xiàn)小型化，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較不方便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠用于微小位移測(cè)量的便攜式位移計(jì)，測(cè)量范圍可達(dá)0.1微米～2000微米。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供的用于測(cè)量0.1～2000微米的便攜式位移計(jì)，其包括：

一機(jī)殼；

置于所述機(jī)殼之內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器件3、電壓基準(zhǔn)源2、單片機(jī)4、串口通訊器件8、電源穩(wěn)壓器5和內(nèi)置電池6；

裝于機(jī)殼開槽處的液晶顯示屏7；

裝于機(jī)殼開孔處與單片機(jī)4電連接的開關(guān)9；和

與A/D轉(zhuǎn)換器件3相連且置于機(jī)殼外的位移傳感器1；

所述內(nèi)置電池6經(jīng)電源穩(wěn)壓器5穩(wěn)壓后分別給位移傳感器1、A/D轉(zhuǎn)換器件3和單片機(jī)4供電；位移傳感器1輸出的電壓信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器3轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后由單片機(jī)4讀取并換算成位移值，之后在液晶屏7上顯示所述位移值；或者單片機(jī)4讀取并換算所得位移值經(jīng)串口通訊器件8發(fā)送至計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)內(nèi)置軟件實(shí)現(xiàn)位移值的記錄。

上述技術(shù)方案中，根據(jù)測(cè)量場(chǎng)合的不同，所述的位移傳感器1為電阻應(yīng)變片、電橋式位移傳感器、電位器式位移傳感器、光柵式位移傳感器或霍耳式位移傳感器等；如果需要，位移傳感器1可以拆下更換。

上述技術(shù)方案中，所述的A/D轉(zhuǎn)換器3為具有不少于10位精度的A/D轉(zhuǎn)換集成電路，例如ADI公司的AD7705、AD7793或TI公司的ADS1247等；在精度要求不高時(shí)，也可以利用單片機(jī)內(nèi)部提供的A/D轉(zhuǎn)換電路。

上述技術(shù)方案中，所述的單片機(jī)4為AVR單片機(jī)、PIC單片機(jī)、51系列單片機(jī)、STM8單片機(jī)或STM32單片機(jī)。

上述技術(shù)方案中，所述的液晶顯示屏7為筆段式液晶顯示屏、點(diǎn)陣式液晶顯示屏或彩色TFT液晶顯示屏；后兩者液晶顯示屏與單片機(jī)4的連接方式較復(fù)雜，但能顯示的信息更多；也可以用LED數(shù)碼管代替液晶顯示屏，但其耗電量較大，電池使用時(shí)間會(huì)縮短。

上述技術(shù)方案中，所述的串口通訊器件8為RS-232串口、RS-485串口或USB；如果不需要將數(shù)據(jù)輸出至計(jì)算機(jī)，也可以省略串口通訊器件；當(dāng)使用USB形式的通訊串口時(shí)，可以通過USB接口從計(jì)算機(jī)向本機(jī)供電，以節(jié)約電池電力；如果內(nèi)置電池6是充電電池時(shí)，還可以通過USB接口為內(nèi)置電池充電。

上述技術(shù)方案中，通過與單片機(jī)4相連的開關(guān)9實(shí)現(xiàn)開機(jī)、關(guān)機(jī)和標(biāo)定等功能；根據(jù)需要，開關(guān)9為按鍵式開關(guān)、旋鈕式開關(guān)或撥動(dòng)式開關(guān)。

上述技術(shù)方案中，電源穩(wěn)壓器5為本發(fā)明的便攜式位移計(jì)整機(jī)提供穩(wěn)定的工作電壓；內(nèi)置電池6可為一次性干電池、可充電干電池、鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池或鎘汞電池。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的用于測(cè)量0.1～2000微米的便攜式位移計(jì)具有如下技術(shù)效果：

本發(fā)明將除位移傳感器之外的所有部件全部集成在單一機(jī)盒內(nèi)，節(jié)約空間；整機(jī)體積可做到比常用萬用表更小，與數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等大小相當(dāng)，方便隨身攜帶和迅速開展測(cè)量工作；本發(fā)明可更換不同類型的位移傳感器，從而適應(yīng)測(cè)量不同測(cè)量方式的需求；本發(fā)明可使用干電池或充電電池供電，一般使用時(shí)不必外接電源，較為便捷；正常測(cè)量狀態(tài)下內(nèi)置電池可工作2小時(shí)以上，關(guān)機(jī)狀態(tài)下內(nèi)置電池可保持一個(gè)月以上的電力；本發(fā)明的測(cè)量精度僅由電壓基準(zhǔn)源精度和A/D轉(zhuǎn)換器件精度決定；本發(fā)明在環(huán)境溫度0℃～40℃時(shí)均可正常工作；當(dāng)使用鎘汞電池時(shí)，工作溫度可低達(dá)-40℃。

附圖說明

圖1是本發(fā)明（實(shí)施例1）的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明（實(shí)施例2）的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)一步地描述本發(fā)明。

實(shí)施例1

本實(shí)施例結(jié)構(gòu)如圖1所示，本實(shí)施例1提供的用于測(cè)量0.1～2000微米的便攜

式位移計(jì)，其包括：一機(jī)殼；

置于所述機(jī)殼之內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器件3、電壓基準(zhǔn)源2、單片機(jī)4、串口通訊器件8、電源穩(wěn)壓器5和內(nèi)置電池6；

裝于機(jī)殼開槽處的液晶顯示屏7；