專利名稱：數(shù)顯報(bào)數(shù)卡尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種數(shù)顯報(bào)數(shù)卡尺。
背景技術(shù)：
數(shù)顯卡尺被廣泛應(yīng)用于各種制造行業(yè)中，如大學(xué)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械制造、汽車工業(yè)、木 工行業(yè)等?，F(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)顯卡尺原理有很多種，如基于電渦流效應(yīng)的柵式位移傳感器“渦 流柵”數(shù)顯卡尺。現(xiàn)有的數(shù)顯卡尺造價(jià)較高，精度較差，不具備報(bào)數(shù)功能。FPGA是新型的可編程邏輯器件，能夠?qū)⒋罅康倪壿嫻δ芗捎趩蝹€(gè)器件中，它所 提供的門數(shù)從幾百門到上百萬門，符合系統(tǒng)芯片的發(fā)展要求，具有高度集成、低功耗、硬件 升級(jí)等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足不同的需要。隨著電子技術(shù)和傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，使得可編程邏輯 器件在現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)和微電子技術(shù)應(yīng)用中起著越來越重要的作用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于實(shí)現(xiàn)具有數(shù)顯及自動(dòng)報(bào)數(shù)功能的卡尺。為實(shí)現(xiàn)上述目 的，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了電阻式傳感器，其得到的電壓信號(hào)經(jīng)電壓跟隨器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器送入 FPGA(—種中大規(guī)?？删幊碳呻娐?，經(jīng)FPGA處理后輸出LED (—種顯示屏)顯示器控制 信號(hào)及揚(yáng)聲器控制信號(hào)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型包括主尺、嵌入式電阻絲、嵌入式導(dǎo)線、外量爪、內(nèi) 量爪、游標(biāo)式電路模塊。所述的游標(biāo)式電路模塊包括定值電阻、電源、開關(guān)、運(yùn)算放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、FPGA 芯片、LED顯示器、揚(yáng)聲器。所述的FPGA芯片處理模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字電壓信號(hào)，得到顯示器控制信號(hào)及 揚(yáng)聲器控制信號(hào)。一種數(shù)顯報(bào)數(shù)卡尺，包括主尺(1)、嵌入式電阻絲( 、嵌入式導(dǎo)線C3)、外量爪(4) 和(6)、內(nèi)量爪( 和(7)、游標(biāo)式電路模塊(8)，其特征在于嵌入式電阻絲0)，嵌入式導(dǎo) 線⑶嵌入在主尺⑴上，外量爪G)，內(nèi)量爪(6)固定在主尺⑴上，嵌入式電阻絲(2) 的左端與嵌入式金屬導(dǎo)線(3)的左端對(duì)齊并用嵌入式導(dǎo)線連接在一起，它們的長(zhǎng)度相等， 游標(biāo)式電路模塊(8)上固定有外量爪(5)，內(nèi)量爪(7)，游標(biāo)式電路模塊(8)可以和外量爪 (5)，內(nèi)量爪(7) —起在主尺⑴上滑動(dòng)，游標(biāo)式電路模塊⑶的左端帶有和內(nèi)部電路相連 接的兩個(gè)觸點(diǎn)，兩觸點(diǎn)分別與嵌入式電阻絲(2)及嵌入式導(dǎo)線(3)緊密接觸構(gòu)成通路。游標(biāo)式電路模塊(8)包括定值電阻(8-1)、電源(8-2)、開關(guān)(8_3)、運(yùn)算放大器 (8-4)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(8-5)、FPGA芯片(8-6)、LED顯示器(8-7)、揚(yáng)聲器(8_8)，游標(biāo)式電路 模塊(8)兩個(gè)觸點(diǎn)間獲得的電壓信號(hào)送入運(yùn)算放大器(8-4)的Vin(+)管腳，其輸出引入模 數(shù)轉(zhuǎn)換器(8-5)進(jìn)行電壓的模數(shù)轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(8-5)輸出的數(shù)字電壓信號(hào)送入FPGA芯 片(8-6)，數(shù)字電壓信號(hào)經(jīng)FPGA芯片處理后形成LED顯示器(8_7)的控制信號(hào)及揚(yáng)聲器 (8-8)的控制信號(hào)，顯示器控制信號(hào)送入LED顯示器(8-7)顯示長(zhǎng)度數(shù)字，揚(yáng)聲器控制信號(hào)送入揚(yáng)聲器(8-8)讀出長(zhǎng)度數(shù)字。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)通過對(duì)FPGA芯片編程完成顯示器控制信號(hào)及揚(yáng)聲器控制信號(hào)的輸出。使卡尺即 能顯示數(shù)字又能讀出數(shù)字，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、操作快捷，造價(jià)低廉、可靠性高、功能靈活。

圖1數(shù)顯報(bào)數(shù)卡尺結(jié)構(gòu)示意圖；圖2數(shù)顯報(bào)數(shù)卡尺電阻式傳感器電路圖；圖3數(shù)顯報(bào)數(shù)卡尺原理方框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作具體說明。參見圖1，數(shù)顯報(bào)數(shù)卡尺結(jié)構(gòu)示意圖，主尺1由絕緣材料制成，其上帶有嵌入式電 阻絲2，嵌入式金屬導(dǎo)線3，固定有外量爪4，內(nèi)量爪6。嵌入式電阻絲2的左端A與嵌入式 金屬導(dǎo)線3的左端B對(duì)齊并用嵌入式導(dǎo)線連接在一起，它們的長(zhǎng)度相等，都等于AC。游標(biāo)式 電路模塊8亦由絕緣材料制成，其上固定有外量爪5，內(nèi)量爪7，游標(biāo)式電路模塊8可以和外 量爪5，內(nèi)量爪7 —起在主尺1上滑動(dòng)。游標(biāo)式電路模塊8的左端帶有和內(nèi)部電路相連接的 兩個(gè)觸點(diǎn)，兩觸點(diǎn)分別與嵌入式電阻絲2及嵌入式金屬導(dǎo)線3緊密接觸構(gòu)成通路。游標(biāo)式電路模塊8包括定值電阻8-1、電源8-2、開關(guān)8_3、運(yùn)算放大器8_4、模數(shù)轉(zhuǎn) 換器8-5、FPGA芯片8-6、LED顯示器8-7、揚(yáng)聲器8-8。參見圖2，數(shù)顯報(bào)數(shù)卡尺電阻式傳感器電路圖，嵌入式電阻絲2、定值電阻8-1、電 源8-2、開關(guān)8-3構(gòu)成閉合通路。當(dāng)游標(biāo)式電路模塊8、外量爪5、內(nèi)量爪7 —起在主尺1上 滑動(dòng)時(shí)，兩個(gè)觸點(diǎn)間獲取電阻絲2上與被測(cè)物體長(zhǎng)度相等的電阻AD，AD兩點(diǎn)間的電壓送入 游標(biāo)式電路模塊8的內(nèi)部。參見圖3，數(shù)顯報(bào)數(shù)卡尺原理方框圖，把AD兩點(diǎn)間的電壓信號(hào)送入運(yùn)算放大器8-4 的Vin(+)管腳，其輸出引入模數(shù)轉(zhuǎn)換器8-5進(jìn)行電壓的模數(shù)轉(zhuǎn)換。模數(shù)轉(zhuǎn)換器8-5可使用 ADC0804,它是一個(gè)8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，測(cè)量精度為0. 02V。模數(shù)轉(zhuǎn)換器8_5輸出的數(shù)字電壓信 號(hào)送入FPGA芯片8-6，數(shù)字電壓信號(hào)經(jīng)FPGA芯片處理后形成LED顯示器8_7的控制信號(hào)及 揚(yáng)聲器8-8的控制信號(hào)。顯示器控制信號(hào)送入LED顯示器8-7顯示長(zhǎng)度數(shù)字，揚(yáng)聲器控制 信號(hào)送入揚(yáng)聲器8-8讀出長(zhǎng)度數(shù)字。在FPGA芯片8-6中，用EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)工具軟件編寫VHDL(超高速集成 電路硬件描述語言)程序?？伸`活的使數(shù)字電壓信號(hào)形成LED顯示器8-7的控制信號(hào)及揚(yáng) 聲器8-8的控制信號(hào)。
權(quán)利要求1.一種數(shù)顯報(bào)數(shù)卡尺，包括主尺(1)、嵌入式電阻絲O)、嵌入式導(dǎo)線(3)、外量爪(4) 和(6)、內(nèi)量爪( 和(7)、游標(biāo)式電路模塊(8)，其特征在于嵌入式電阻絲0)，嵌入式導(dǎo) 線⑶嵌入在主尺⑴上，外量爪G)，內(nèi)量爪(6)固定在主尺⑴上，嵌入式電阻絲(2) 的左端與嵌入式金屬導(dǎo)線(3)的左端對(duì)齊并用嵌入式導(dǎo)線連接在一起，它們的長(zhǎng)度相等， 游標(biāo)式電路模塊⑶上固定有外量爪(5)，內(nèi)量爪(7)，游標(biāo)式電路模塊⑶可以和外量爪 (5)，內(nèi)量爪(7) —起在主尺(1)上滑動(dòng)，游標(biāo)式電路模塊(8)的左端帶有和內(nèi)部電路相連 接的兩個(gè)觸點(diǎn)，兩觸點(diǎn)分別與嵌入式電阻絲(2)及嵌入式導(dǎo)線(3)緊密接觸構(gòu)成通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)顯報(bào)數(shù)卡尺，其特征在于游標(biāo)式電路模塊(8)包括定 值電阻(8-1)、電源(8-2)、開關(guān)(8-3)、運(yùn)算放大器(8-4)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(8-5)、FPGA芯片 (8-6)、LED顯示器(8-7)、揚(yáng)聲器(8_8)，游標(biāo)式電路模塊(8)兩個(gè)觸點(diǎn)間獲得的電壓信號(hào)送 入運(yùn)算放大器(8-4)的Vin(+)管腳，其輸出引入模數(shù)轉(zhuǎn)換器(8- 進(jìn)行電壓的模數(shù)轉(zhuǎn)換， 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(8-5)輸出的數(shù)字電壓信號(hào)送入FPGA芯片(8-6)，數(shù)字電壓信號(hào)經(jīng)FPGA芯片處 理后形成LED顯示器(8-7)的控制信號(hào)及揚(yáng)聲器(8-8)的控制信號(hào)，顯示器控制信號(hào)送入 LED顯示器(8-7)顯示長(zhǎng)度數(shù)字，揚(yáng)聲器控制信號(hào)送入揚(yáng)聲器(8-8)讀出長(zhǎng)度數(shù)字。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種數(shù)顯報(bào)數(shù)卡尺。包括主尺、嵌入式電阻絲、嵌入式導(dǎo)線、外量爪、內(nèi)量爪、游標(biāo)式電路模塊。所述的游標(biāo)式電路模塊包括定值電阻、電源、開關(guān)、運(yùn)算放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、FPGA芯片、LED顯示器、揚(yáng)聲器。當(dāng)游標(biāo)式電路模塊在主尺上滑動(dòng)時(shí)，兩個(gè)觸點(diǎn)間獲取電阻絲上與被測(cè)物體長(zhǎng)度相等的電阻，電阻上的電壓信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器、FPGA芯片后形成顯示器控制信號(hào)及揚(yáng)聲器控制信號(hào)。
文檔編號(hào)G01B7/00GK201858955SQ20102023527
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月14日
發(fā)明者孫福玉 申請(qǐng)人:孫福玉