[發明專利]一種數字顯尺及其測量方法

有效

• 申請號: 201610032146.3
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105486213B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 梁磊;趙賢相
• 申請（專利權）人: 磐石電氣（常州）有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 翁斌

本發明涉及位移測量工具技術領域，尤其是一種數字顯尺及其測量方法，數字顯尺包括殼體、安裝在殼體內的卷尺盒和盤繞在卷尺盒內的卷尺，殼體內設有傳感器，卷尺朝向傳感器的面上均勻設有多個依次相間的亮層和暗層，殼體內還設有與傳感器相連的系統主機，測量時拉出卷尺傳感器感應卷尺上的亮層和暗層得到正弦波信號并將正弦波信號發送給系統主機，系統主機具有模數轉換電路和計算模塊，模數轉換電路將正弦波信號進行模數轉換得到脈沖信號，計算模塊對脈沖信號進行計數處理并將長度測量結果數字化顯示。本發明的數字顯尺結構簡單，成本低，而且數字顯尺內可靈活放置n個傳感器，簡單有效解決產品成本與高精度要求的矛盾。

技術領域

本發明涉及位移測量工具技術領域，尤其涉及一種數字化位移測量裝置。

背景技術

目前,位移測量作為常見的測量量被廣泛應用，例如在一些場合光柵尺、磁柵尺及激光測距等被用作位移測量，以上各種技術對材料等要求較高，以致成本居高不下。隨著傳感器及數字處理技術的發展，有人提出一種數字顯尺，帶有數字顯示或數字接口的電子卷尺可被用于測量、記錄長度，并可通過數字接口上傳測量數據，但是現有技術的數字顯尺仍具有一些缺陷和不足：

1.現有的常規的數字式長度測量技術成本較高；

2.現有數字式卷尺多采用旋轉編碼器原理，由于受結構工藝，加工精度及成本影響，旋轉編碼器所測得的角位移，與理論計算出的實際線位移會因多方原因存在測量誤差；

3.有的數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。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的缺陷，提供一種提高測量精度且制造成本低的數字顯尺及其測量方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明的數字顯尺包括殼體、安裝在殼體內的卷尺盒和盤繞在卷尺盒內的卷尺，所述殼體內設有傳感器，所述卷尺朝向所述傳感器的面上均勻設有多個依次相間的亮層和暗層，所述殼體內還設有與所述傳感器相連的系統主機，測量時拉出卷尺所述傳感器感應所述卷尺上的亮層和暗層得到正弦波信號并將正弦波信號發送給所述系統主機，所述系統主機具有模數轉換電路和計算模塊，所述模數轉換電路將所述正弦波信號進行模數轉換得到脈沖信號，所述計算模塊對脈沖信號進行計數處理并將長度測量結果數字化顯示。

本發明所述殼體內設有讓卷尺出入的通道，所述通道內設置所述傳感器。

本發明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光組件和受光組件,所述發光組件和受光組件位于同一方向上，所述發光組件的發射光經所述亮層或暗層反射后由所述受光組件接收得到感應信號。

本發明所述傳感器與所述卷尺相對的面的間距為0.3mm-3mm。

本發明所述傳感器為n個，n為自然數，當n大于1時，依次相鄰的兩個傳感器的正弦波的相位差為180°/n。

本發明所述系統主機具有系統補償系統，當正弦波信號被模數轉化為脈沖信號后，系統補償系統對脈沖信號進行數字分析處理然后進行數字式補償。

本發明所述系統主機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數模塊的計數結果，所述系統主機通過電源管理模塊進行充電。

本發明所述系統主機設有通信接口和無線通訊模塊，所述無線通訊模塊為GSM通訊模塊、CDMA通訊模塊或藍牙通訊模塊。

本發明還提供一種數字顯尺的測量方法，使用上述的數字顯尺包括以下步驟：

1)測量時所述傳感器感應卷尺尺面上的亮層和暗層得到正弦波信號；