[發明專利]傳感器與數字電路分離的容柵式數顯卡尺及其制作方法

有效

• 申請號: 201610011737.2
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105466325B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 深圳市聯思精密機器有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 深圳市神州聯合知識產權代理事務所(普通合伙)44324
• 代理人: 周松強

技術領域

本發明涉及測量器具技術領域，尤其涉及一種傳感器與數字電路分離的容柵式數顯卡尺及其制作方法。

背景技術

數顯卡尺通常由尺坯、定柵和數顯動柵件組成，數顯動柵件通常由動柵傳感器電路和數字數字集成電路板和顯示組件組成。為了達到結構簡單的效果，動柵傳感器電路和數字數字集成電路板通常設計在同一塊PCB上實現，PCB板通常由玻璃纖維加環氧樹脂制成的覆銅板FR4制成，定柵一般也是由PCB制作而成。對于作為測量器具的卡尺而言，精度和穩定性是卡尺最重要的特性。現有的數顯卡尺的精度主要由定柵和動柵傳感器的制作精度決定的。

然而，PCB制作的動柵傳感器和定柵具有如下幾個缺陷：

1、受PCB制作工藝的限制，定柵和動柵傳感器的制作精度限制，使得數顯卡尺的精度通常在0.03mm左右；

2、PCB通常會隨環境溫度和濕度的變化而發生變形，容易影響測量精度及數顯卡尺的使用壽命；

3、由于動柵傳感器電路和數字數字集成電路板是設計在同一塊PCB板上，與外殼固定形成數顯動柵件后，再固定在尺框上，完全依靠尺坯和PCB板的機械加工精度來保證動定柵之間的裝配間隙，不但PCB板在兩次安裝過程中會發生變形，而且動定柵之間的裝配間隙的大小都會對數顯卡尺的最終精度會產生影響；

4、由于動柵傳感器電路和數字數字集成電路板是設計在同一塊PCB板上，線路布置局限，不可避免的將導致各種信號對測量信號的干擾，從而有造成可能的系統誤差。

發明內容

針對上述技術中存在的不足之處，本發明提供一種結構簡單、操作方便的傳感器與數字電路分離的容柵式數顯卡尺。

為了達到上述目的，本發明一種傳感器與數字電路分離的容柵式數顯卡尺，包括尺坯、動柵組件和集成電路組件，所述動柵組件包括ITO動柵傳感器和柔性線路板，所述尺坯上設置有ITO定柵和可在ITO定柵上移動的尺框，且所述集成電路組件包括數字集成電路板、顯示器和電池；所述ITO定柵、ITO動柵傳感器、數字集成電路板和顯示器依次固定套設在尺框上，且所述ITO定柵與ITO動柵傳感器之間預留有間隙；所述電池與數字集成電路板電連接，所述ITO動柵傳感器通過柔性電路板與數字集成電路板的輸入端口電連接，且所述數字集成電路板的輸出端口與顯示器電連接；所述ITO動柵傳感器收集尺框移動的信號后，將信號傳遞到數字集成電路板中，數字集成電路板處理后通過顯示器顯示。

其中，所述動柵組件還包括四根PIN針，所述尺框上開設有與PIN針相適配的四個安裝孔，每根PIN針的一端夾緊ITO動柵傳感器，且每根PIN針的另一端固定插入對應的安裝孔后，所述間隙形成在ITO動柵傳感器與ITO定柵之間。

其中，所述動柵組件還包括異方性導電膠，且所述ITO動柵傳感器通過異方性導電膠與柔性線路板電連接。

其中，所述尺坯還包括主尺，所述主尺與ITO定柵粘合固定成型為一體，且所述主尺套設在尺框內。

其中，所述集成電路組件還包括罩殼，所述罩殼上設置有開關按鈕和歸零按鈕，且所述開關按鈕和歸零按鈕分別與數字集成電路板電連接。

其中，所述數字集成電路板包括PCB板和設置在PCB板上的集成電路。

為了實現上述目的，本發明還提供一種傳感器與數字電路分離的容柵式數顯卡尺的制作方法，包括以下步驟：

S1、安裝ITO定柵：將ITO定柵粘固在主尺上，且將尺框套設在主尺上；

S2、安裝ITO動柵傳感器：選取一塊墊片安置在ITO定柵上，四根PIN針的一端分別夾緊ITO動柵傳感器對應的一角，將每根PIN針的另一端插入對應的安裝孔內后固定，取出墊片后形成一墊片厚度大小的固定間隙；

S3、安裝柔性線路板：將柔性線路板放置在ITO動柵傳感器上，且異方性導電膠通過加熱加壓的方式將柔性線路板與ITO動柵傳感器粘合，粘合后形成動柵組件；

S4、安裝集成電路組件：將已安裝好的動柵組件與數字集成電路板電連接，將顯示器通過導線焊接在數字集成電路板的輸出端口上，再將罩殼扣住顯示器及數字集成電路板，形成集成電路組件，將集成電路組件及動柵組件依次扣合在尺框上。

其中，在S1和S2中，均包括ITO的刻蝕工藝，選取ITO玻璃，將ITO線路刻蝕在ITO玻璃上即可形成ITO定柵和ITO動柵傳感器。

其中，在S4后還包括制作完成后的測量信號的讀取及顯示過程S5，包括以下具體步驟：

S51、測量前準備工作：打開開關按鈕，等待直至顯示器顯示穩定的歸零狀態；