[發明專利]一種手持硬度計、硬度測量電路、測量方法

在審

• 申請號: 202210257977.6
• 申請日: 2022-03-16
• 公開（公告）號: CN114720311A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 李明遠;郝春華
• 申請（專利權）人: 青島漢泰電子有限公司
• 主分類號: G01N3/52
• 分類號: G01N3/52;G01N3/06;G01N3/02
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 鄭艷春

本發明公開了一種手持硬度計、硬度測量電路、測量方法，所述硬度測量電路，包括：信號放大電路、基準源電路、比較電路、ADC和MCU，其中，所述信號放大電路設有一連接器接口，所述連接器接口外接硬度沖擊檢測裝置，所述信號放大電路還設有放大所述電壓信號的第一放大器，所述基準源電路包括：提供基準電壓的芯片N3、第一分壓電路、第二放大器、第二分壓電路。本發明在硬度測量電路中設有基準源電路，基準源電路提供基準電壓，通過該基準電壓與硬度沖擊檢測裝置轉換的電壓信號進行比較后，為ADC采樣電壓信號提供基準點，使得ADC采集的電壓信號更加的準確，轉換為硬度值時誤差極小。

技術領域

本發明涉及一種電子產品技術領域，具體為一種手持硬度計、硬度測量電路、測量方法。

背景技術

硬度測量裝置用于測量各種材料的硬度，例如不銹鋼、鑄鋼、合金工具鋼等，通過硬度的測量能夠有效的判斷出材料的硬度是否合格，避免材料殘次品的使用出現問題；

目前的硬度測量裝置技術還不成熟，第一，在功能方面，菜單選擇步驟繁瑣，快捷按鍵設計較少，操作不夠方便；第二，在電路設計方面，通過ADC直接采集材料的硬度值對應的電壓值給MCU，沒有參考的基準電壓作比較，導致采集的電壓值轉換為硬度值時誤差極大，無法精準的測量的材料硬度值，對于硬度值不合格的材料使用時容易造成安全隱患；第三，在軟件設計方面，將采集的多組電壓值數據直接取平均值后計算硬度值，實際上，采集的多組電壓值中包括了中線電壓值，需要除去該中線電壓值才是實際的電壓值，若不出去中線電壓值，導致最終轉換的硬度值偏大，導致一些硬度值偏低的不合格的材料也合格了，該方法無法準確的計算硬度值；

現有技術已經不能滿足現階段人們的需求，基于現狀，急需對現有技術進行改革。

發明內容

本發明的目的在于提供一種手持硬度計、硬度測量電路、測量方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

本發明提供如下技術方案一種手持硬度計、硬度測量電路、測量方法，其中，所述硬度測量電路，包括：信號放大電路、基準源電路、比較電路、ADC和MCU；

所述信號放大電路設有一連接器接口，所述連接器接口外接硬度沖擊檢測裝置，所述信號放大電路還設有放大所述電壓信號的第一放大器，該電壓信號通過電容C2串聯連接電容C4再并聯連接由電阻R1、R2和R4組成的電阻網絡組成的濾波電路加載于所述第一放大器的正向輸入端；

所述基準源電路包括：提供基準電壓的芯片N3、第一分壓電路、第二放大器、第二分壓電路，該芯片N3提供的基準電壓通過由電阻R10、R12和R8組成的第一分壓電路加載于第二放大器的正向輸入端，所述第二放大器的輸出端通過耦接由電阻R9、R11和R13組成的第二分壓電路，將由第一分壓電路分壓后的基準電壓信號放大后再通過第二分壓電路分壓作為基準源的輸出；

所述信號放大電路的輸出端耦接到所述比較電路的正向輸入端，且所述基準源電路的輸出端耦接到比較電路的反向輸入端，所述比較電路的輸出端耦接ADC，且ADC耦接MCU，所述比較電路通過比較信號放大電路的電壓信號與基準源提供的電壓信號，輸出電壓信號并加載到ADC的電壓信號采集端，ADC將采集的電壓信號傳輸到MCU進行信號處理；

所述硬度計包括：連接硬度沖擊檢測裝置的拔插接口、顯示屏1和操作面板，所述拔插接口的一端耦接信號放大電路的連接器接口，且另一端外接硬度沖擊檢測裝置；

所述操作面板包括：菜單功能按鍵、測量材料選擇按鍵、返回到主菜單按鍵、工作可持續時間按鍵、取消按鍵、硬度測量范圍按鍵、測量方向按鍵、方向選擇按鍵、返回按鍵、確認按鍵、電源按鍵、數據打印按鍵、數據存儲按鍵和暫停按鍵；

所述硬度測量方法，具體方法步驟為：