[其他]光柵數字式長度與面積量測裝置

無效

• 申請號: 86205052
• 申請日: 1986-07-26
• 公開（公告）號: CN86205052U
• 公開（公告）日: 1987-08-05
• 發明（設計）人: 吳業明;陳紀椿;馬重珍
• 申請（專利權）人: 武漢測繪科技大學
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01B21/28
• 代理公司: 武漢測繪科技大學專利事務所
• 代理人: 張明華

本實用新型涉及一種光柵數字式長度與面積量測裝置，特別適用于地圖量測。

在土地資源詳查、規劃、水文、地質以及測繪中，要廣泛地在地圖上量測長度與面積，為此，已有各種類型的量測儀器被研制出來。例如，手扶跟蹤圖數轉換儀就是其中的一種，中國科學院地理所和日本生產這類儀器，該儀器一般由數字化臺面，手扶跟蹤器，數字字母鍵盤，伺服系統，面積量測裝置，長度量測裝置等組成。其工作原理為手扶跟蹤器在數字化臺面上沿待測圖形移動時，跟蹤頭發送諧波信號，隨動數字化臺面下的接受線圈產生感應電壓，經放大和濾波后得到低噪聲信號，再經功率放大帶動電機，X、Y兩軸電機分別帶動光學編碼盤，編碼讀出的數碼即為瞬時接受線圈所在的位置，輸入計算機計算，即可量出所量的長度或面積數值。顯然，從功能上看，這種儀器即能量測長度，又能量測面積，是比較理想的。但該儀器結構復雜松散，量測長度與面積分別各用一套裝置，在用于量測時，儀器本身處理的過程很長，經過的步驟很多，并且每一步驟需要較復雜的結構和昂貴的器件來完成，因而儀器的精度低，成本高。日本的此類儀器面積量測精度在1～2％，價格約十萬美元。長沙市東風電氣廠所生產的電子分色面積量測儀器，其結構較簡單，面積量測精度可達1％，但該儀器不能量測長度，對線性地物的面積量測無能為力。另外，該儀器一次僅能量測三塊面積，量測過程中還必須進行涂色或者剪栽圖。因而使用麻煩，工作效率太低。

本實用新型的目的是研制一種結構簡單，使用方便，量測精度高，成本低廉的長度與面積量測裝置。

本實用新型的目的是按下述方式實現的：

首先通過采用光柵技術的雙向位移量測系統，得到反映X向位移和Y向位移的二路光電信號，然后由二路光電信號處理器進行處理，最后由電子計算機計算、顯示或打印出結果。

雙向位移量測系統具有固定在工作臺面上的兩根Y道軌和一根能在Y道軌上滑動的X道軌，在X道軌的一端固定有Y猾架，Y滑架上安裝有量測Y向位移的雙光柵光學系統，在X道軌上安裝有一個可滑動的X滑架，X滑架上安裝有量測X向位移的雙光柵光學系統和手扶跟蹤器。雙光柵光學系統可采用直接接收式光學系統。這種光學系統由光源、準直透鏡、標尺光柵、指標光柵和光電接收元件組成。其中的標尺光柵固定不動，指標光柵對標尺光柵作相對運動，產生莫爾條文，光電元件接收其信號。X滑架在X道軌上以及X道軌在Y道軌上都是通過滑輪來滑動的。Y滑架上安裝有在Y道軌上方和兩側都有滑輪的滑輪組，以保證Y滑架嚴格沿Y道軌作直線運動，在X道軌的另一端只安裝有在Y道軌上方滑動的滑輪，以保證X道軌因溫度變化時能自由伸縮，X滑架上的手扶跟蹤器有一個具有測標點的測標板。測標點和圖形的像通過放大鏡放大，再通過固定反光鏡和一個傾斜角度可調的反光鏡射入人眼，測標板上的測標點與待測圖形的邊界點重合，因而消除了視差。手扶跟蹤器靠手推圓球體滾動來驅使它本身前后左右運動，從而同時量測出X向位移和Y向位移。

上述量測X向位移和Y向位移的光柵光學系統的光電接收元件各輸出一路光電信號，這二路光電信號同時被輸入到光電信號處理器進行處理從而獲得標準的TTL計數脈沖。二路光電信號處理器由放大電路、微分整形電路和倍頻辨向電路組成。放大電路采用一片LM324集成電路，X、Y二路信號合用一片；微分整形電路采用二片74LS14集成電路，X、Y二路信號各用一片；倍頻辨向電路采用二片74LS51集成電路，X、Y二路信號各用一片。

通過上述二路光電信號處理器獲得的TTL計數脈沖，被輸入到計算機進行處理，然后顯示或打印出結果。這里的計算機可是通用計算機，如PC－1500，也可以是專用微處理器，專用微處理器與量測系統連在一起。為了使整個量測裝置結構簡單緊湊，這里使用專用微處理器，它被封閉在量測裝置里面。輸入輸出設備包括鍵盤、數碼管、模式選擇開關、狀態指示燈以及蜂鳴器都裝在一個面板上，面板置于量測系統的前面以便于人手操作，專用微處理器具有與總線連接的中央處理器、只讀存貯器、隨機存貯器以及對光電信號進行計數的計數器；輸入輸出設備具有與總線連接的狀態鎖存器、段碼鎖存器、數位掃描鎖存器、輸入鎖存器以及行式打印機。