[发明专利]一种数显卡尺及测量方法

说明书

本发明公开了一种数显卡尺及测量方法，属于测量技术领域，包括水平设置的主尺，所述主尺内倾斜设置多条刻度线，所述刻度线内设有光源；所述主尺垂直方向设有游标尺，所述游标尺与主尺滑动连接用于测量待测部件尺寸；所述游标尺内设有电路板所述电路板上依次分布有传感器、单片机、驱动电路、液晶屏，所述传感器用于检测刻度线交叉位置并将数据传输至单片机，所述单片机用于所接收并处理传感器数据，所述驱动电路根据所述单片机处理的数据结果驱动显示屏显示测量数值。发明中使用的几何原理简单，技术成熟，成本低，测量精度高。

技术领域

本发明公开了一种数显卡尺及测量方法，属于测量技术领域。

背景技术

在常规的尺寸测量领域中，经常会用到游标尺卡尺或数显卡尺检测被测工件的长度，宽度或者深度等尺寸，常见的测量仪器有：游标尺卡尺，千分尺，数显卡尺等。游标尺卡尺是工业上常用的测量长度的仪器，它由尺身及能在尺身上滑动的游标尺组成，测量精度分为3种：即0.1mm、0.05mm和0.02mm。依赖眼睛读数，由于人眼分辨率的限制，精度有限。千分尺又称螺旋测微器是比游标尺卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米，也依赖眼睛读数。

数显卡尺形状与游标尺卡尺类似，数显卡尺具有读数直观、使用方便、功能多样的特点。数显卡尺的尺身装有高精度齿条，齿条运转带动圆形栅格片转动，用光电脉冲计数原理,将卡尺量爪的位移量转变为脉冲讯号，通过计数器和显示器将测量尺寸用数字显示在屏上。但数显卡尺的精确度有待进一步提高。

发明内容

本发明提供了一种数显卡尺及测量方法，可以实现对工件常规尺寸的精确测量。为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种数显卡尺，包括水平设置的主尺，所述主尺内倾斜设置多条刻度线，所述刻度线相互平行，所述刻度线内设有光源；所述主尺垂直方向设有游标尺，所述游标尺与主尺滑动连接用于测量待测部件尺寸；所述游标尺内设有电路板，所述电路板上依次分布有传感器、单片机、驱动电路显示屏，所述传感器的受光面与所述主尺上的刻度线贴合；所述传感器用于检测与刻度线交叉位置并将数据传输至单片机，所述单片机用于所接收并处理传感器数据，所述驱动电路根据所述单片机处理的数据结果驱动显示屏显示测量结果。

进一步地，前一刻度线的右端与后一刻度线左端在垂直方向对齐。

进一步地，所述传感器与刻度线之间形成交叉点，所述传感器根据交叉点的位置确定测量结果。

另一方面，本发明还提供了一种数显卡尺测量方法，方法，所述方法包括：

测量时，游标尺根据待测部件尺寸在主尺上移动；

游标尺上的传感器与主尺上的刻度线有交叉点；

传感器探测交叉点位置坐标

传感器将交叉点坐标的信息传输至单片机；

单片机处理计算交叉点坐标的信息，得到待测部件的测量数值x，并将处理结果传输至驱动电路；

驱动电路驱动显示屏显示测量数值x。

进一步地，所述单片机计算交叉点坐标的信息，得到游标尺测量数值，包括：初始时n＝0；若位移每超过1个毫米时，交叉点的位置由最高点,跳到最低点，此时n加1mm；反之，若交叉点位置由最低点跳到最高点，n减1mm；所述游标尺测量数值x计算公式为；

x＝n+h tanθ (3)

式中：n表示游标尺位移整毫米数，θ表示传感器列与主尺刻度线的夹角，h表示刻度线与传感器的交叉点上升的高度。

进一步地，所述刻度线与传感器的交叉点上升的高度h的计算公式为：

h＝(m-m₀)δ (1)