[发明专利]一种集成式称重卷尺测量工具及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量工具技术领域，尤其涉及一种数字化重量和位移测量 装置及测量方法。

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，有人提出一种集成式称重卷 尺测量工具，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，但是现有技术的集成式称重卷尺测量工具仍 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；

4.功能较单一，只能测量长度。

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 功能多样的集成式称重卷尺测量工具及其测量方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明的集成式称重卷尺测量工具包括壳体和安装在壳体内的系统 主机，所述系统主机连接有称重模块和长度测量模块，所述系统主机具有 信号采集电路、模数转换电路和微处理器，所述信号采集电路连接所述称 重模块，所述模数转换电路连接所述长度测量模块，所述信号采集电路和 模数转换电路分别与所述微处理器连接，所述微处理器的计算结果数字化 显示。

本发明所述长度测量模块包括安装在壳体内的卷尺盒和光电传感器， 所述卷尺盒内盘绕着卷尺，所述卷尺朝向所述光电传感器的面上均匀设有 多个依次相间的亮层和暗层，测量时拉出卷尺所述光电传感器感应所述卷 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， 所述系统主机的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，所述微处理器对脉冲信号进行计数处理并将长度测量结果数字化显 示。

本发明所述称重模块包括安装在所述壳体上的称重吊钩，所述称重吊 钩连接有称重传感器，所述称重传感器信号接入信号采集电路，所述微处 理器处理信号采集电路传入的信号并将重量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光电 传感器，所述光电传感器与所述卷尺相对的面的间距为0.3mm-3mm，所述 光电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。

本发明所述光电传感器为n个，n为自然数，当n大于1时，依次相 邻的两个光电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、音频模块和显示器，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微处理器 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。

本发明还提供一种集成式称重卷尺测量工具的测量方法，使用上述的 集成式称重卷尺测量工具，包括以下步骤：

1)测量长度时，所述光电传感器感应卷尺尺面上的亮层和暗层得到 正弦波信号；

2)所述光电传感器将所述正弦波信号发送给所述系统主机，所述系 统主机的模数转换电路将所述正弦波信号转换为脉冲信号；

3)所述微处理器对脉冲信号的上升沿和下降沿进行计数，实现长度 测量结果的数字化；

4)测量重量时，所述称重传感器信号接入信号采集电路，所述微处 理器处理信号采集电路传入的信号并将重量测量结果数字化显示。

本发明中光电传感器的个数为n个，n为大于1的自然数，所述集成 式称重卷尺测量工具的测量方法如下：