[发明专利]一种数字显尺及其测量方法

说明书

本发明涉及位移测量工具技术领域，尤其是一种数字显尺及其测量方法，数字显尺包括壳体、安装在壳体内的卷尺盒和盘绕在卷尺盒内的卷尺，壳体内设有传感器，卷尺朝向传感器的面上均匀设有多个依次相间的亮层和暗层，壳体内还设有与传感器相连的系统主机，测量时拉出卷尺传感器感应卷尺上的亮层和暗层得到正弦波信号并将正弦波信号发送给系统主机，系统主机具有模数转换电路和计算模块，模数转换电路将正弦波信号进行模数转换得到脉冲信号，计算模块对脉冲信号进行计数处理并将长度测量结果数字化显示。本发明的数字显尺结构简单，成本低，而且数字显尺内可灵活放置n个传感器，简单有效解决产品成本与高精度要求的矛盾。

技术领域

本发明涉及位移测量工具技术领域，尤其涉及一种数字化位移测量装置。

背景技术

目前,位移测量作为常见的测量量被广泛应用，例如在一些场合光栅尺、磁栅尺及激光测距等被用作位移测量，以上各种技术对材料等要求较高，以致成本居高不下。随着传感器及数字处理技术的发展，有人提出一种数字显尺，带有数字显示或数字接口的电子卷尺可被用于测量、记录长度，并可通过数字接口上传测量数据，但是现有技术的数字显尺仍具有一些缺陷和不足：

1.现有的常规的数字式长度测量技术成本较高；

2.现有数字式卷尺多采用旋转编码器原理，由于受结构工艺，加工精度及成本影响，旋转编码器所测得的角位移，与理论计算出的实际线位移会因多方原因存在测量误差；

3.有的数字式卷尺采用光直线投射/接收原理，需在钢卷尺表面打孔，增加制造成本，并易受粉尘类干扰影响。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种提高测量精度且制造成本低的数字显尺及其测量方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明的数字显尺包括壳体、安装在壳体内的卷尺盒和盘绕在卷尺盒内的卷尺，所述壳体内设有传感器，所述卷尺朝向所述传感器的面上均匀设有多个依次相间的亮层和暗层，所述壳体内还设有与所述传感器相连的系统主机，测量时拉出卷尺所述传感器感应所述卷尺上的亮层和暗层得到正弦波信号并将正弦波信号发送给所述系统主机，所述系统主机具有模数转换电路和计算模块，所述模数转换电路将所述正弦波信号进行模数转换得到脉冲信号，所述计算模块对脉冲信号进行计数处理并将长度测量结果数字化显示。

本发明所述壳体内设有让卷尺出入的通道，所述通道内设置所述传感器。

本发明所述传感器为反射式光遮断器，所述反射式光遮断器包括发光组件和受光组件,所述发光组件和受光组件位于同一方向上，所述发光组件的发射光经所述亮层或暗层反射后由所述受光组件接收得到感应信号。

本发明所述传感器与所述卷尺相对的面的间距为0.3mm-3mm。

本发明所述传感器为n个，n为自然数，当n大于1时，依次相邻的两个传感器的正弦波的相位差为180°/n。

本发明所述系统主机具有系统补偿系统，当正弦波信号被模数转化为脉冲信号后，系统补偿系统对脉冲信号进行数字分析处理然后进行数字式补偿。

本发明所述系统主机还连接有输入输出模块、显示器和音频模块，所述输入输出模块包括USB接口和按键模块，所述显示器显示所述计数模块的计数结果，所述系统主机通过电源管理模块进行充电。

本发明所述系统主机设有通信接口和无线通讯模块，所述无线通讯模块为GSM通讯模块、CDMA通讯模块或蓝牙通讯模块。

本发明还提供一种数字显尺的测量方法，使用上述的数字显尺包括以下步骤：

1)测量时所述传感器感应卷尺尺面上的亮层和暗层得到正弦波信号；