一種數(shù)顯游標(biāo)卡尺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種數(shù)顯游標(biāo)卡尺，屬于數(shù)顯量具技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]卡尺是一種比較精確的測(cè)量工具，但在使用過(guò)程中會(huì)存在系統(tǒng)誤差和操作誤差，系統(tǒng)誤差不可避免，但由于其一般數(shù)值較小，對(duì)測(cè)量精確度的影響較小，而操作誤差有于操作人員的造作不當(dāng)或者經(jīng)驗(yàn)不足，往往會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大的影響。目前，大多數(shù)數(shù)顯卡尺具有基本的數(shù)顯功能，也有具有計(jì)算平均值的數(shù)顯卡尺(如專利號(hào)201220167559.X，一種可計(jì)算平均值的數(shù)顯游標(biāo)卡尺)或語(yǔ)音數(shù)顯卡尺。但往往誤差都是在測(cè)量的操作時(shí)就產(chǎn)生，因此，就算計(jì)算平均值還是具有誤差。數(shù)顯卡尺在農(nóng)業(yè)上的使用中，常常會(huì)用在測(cè)量細(xì)長(zhǎng)柔軟的農(nóng)作物、花卉的外莖(草質(zhì)莖)上，此時(shí)如果在使用卡尺時(shí)用力過(guò)大往往會(huì)劃傷或夾斷農(nóng)作物；若緩慢移動(dòng)動(dòng)尺進(jìn)行測(cè)量，則會(huì)降低實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量效率，而不論是大力或小心測(cè)量產(chǎn)生的誤差都會(huì)較大(一些草質(zhì)莖外莖本身就比較小)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在的數(shù)顯卡尺操作誤差過(guò)大，讀數(shù)不夠準(zhǔn)確，操作不當(dāng)易對(duì)被測(cè)物體造成損傷的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種數(shù)顯游標(biāo)卡尺。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種數(shù)顯游標(biāo)卡尺，包括定尺1、動(dòng)尺2、外測(cè)量爪3，還包括單片機(jī)2.1、液晶顯示屏2.2、功能按鈕2.3、傳感器電路模塊2.4、電源2.6、導(dǎo)線3.1，所述傳感器電路模塊2.4包括傳感器3.2、電壓放大電路和LED指示燈2.5 ;定尺1和動(dòng)尺2之間設(shè)有直線位移傳感器，能夠檢測(cè)動(dòng)尺2的位移并將信號(hào)傳給單片機(jī)2.1上并通過(guò)單片機(jī)2.1將數(shù)據(jù)傳至液晶顯示屏2.2顯示，功能按鈕2.3設(shè)在液晶顯示屏2.2下方與單片機(jī)2.1連接用于控制單片機(jī)2.1的開(kāi)關(guān)及置零，外測(cè)量爪3上設(shè)有傳感器3.2通過(guò)導(dǎo)線3.1連接到傳感器電路模塊2.4上，當(dāng)傳感器3.2有電壓信號(hào)輸入時(shí)LED指示燈2.5發(fā)光，單片機(jī)2.1與傳感器電路模塊2.4由電源2.6供電。
[0005]所述傳感器3.2為半導(dǎo)體應(yīng)變片全橋電路。
[0006]所述電壓放大電路由電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R及LM324AD構(gòu)成；其中半導(dǎo)體應(yīng)變片全橋電路的輸出電壓通過(guò)電阻R6連接到芯片LM324AD的同相輸入端，電阻R的另一端與LED指示燈2.5連接。
[0007]本實(shí)用新型的使用過(guò)程是:
[0008]在使用本實(shí)用新型數(shù)顯卡尺時(shí)，首先打開(kāi)電源2.6，當(dāng)兩個(gè)外測(cè)量爪3接觸，LED指示燈亮?xí)r，對(duì)卡尺置零，然后向右移動(dòng)動(dòng)尺2，使兩外測(cè)量爪3分開(kāi)形成一定距離，定尺1和動(dòng)尺2之間設(shè)有直線位移傳感器能夠檢測(cè)動(dòng)尺2的位移(S卩兩個(gè)外測(cè)量爪3之間的距離)并將信號(hào)傳給單片機(jī)2.1上并通過(guò)單片機(jī)2.1將數(shù)據(jù)傳至液晶顯示屏2.2顯示。將被測(cè)物體緊靠于左端的外測(cè)量爪3上，然后向左慢慢移動(dòng)動(dòng)尺2，帶動(dòng)右端貼有傳感器3.2的外測(cè)量爪3移動(dòng)，同時(shí)液晶顯示屏2.2上的數(shù)字隨著動(dòng)尺2的移動(dòng)產(chǎn)生變化，當(dāng)帶有傳感器3.2的外測(cè)量爪3觸碰到被測(cè)物體時(shí)，傳感器3.2產(chǎn)生應(yīng)變電壓，通過(guò)電壓放大電路驅(qū)動(dòng)LED指示燈2.5發(fā)光，當(dāng)LED指示燈2.5發(fā)光時(shí)，馬上停止移動(dòng)動(dòng)尺2，此時(shí)，液晶顯示屏2.2的讀數(shù)就是兩個(gè)外測(cè)量爪3之間的距離，即是該被測(cè)物體的外徑。
[0009]另外，功能按鈕2.3設(shè)在液晶顯示屏2.2下方與單片機(jī)2.1連接用于控制單片機(jī)2.1的開(kāi)關(guān)及置零(用于對(duì)液晶顯示屏2.2上的讀數(shù)置零)。
[0010]如圖3所示，所述傳感器電路模塊2.4包括半導(dǎo)體應(yīng)變片全橋電路、電壓放大電路和LED指示燈2.5。其中半導(dǎo)體應(yīng)變片全橋電路構(gòu)成外測(cè)量爪上的傳感器3.2，電壓放大電路和LED指示燈2.5設(shè)于動(dòng)尺的傳感器電路模塊2.4上。R1、R2、R3及R4構(gòu)成半導(dǎo)體應(yīng)變片全橋電路，半導(dǎo)體應(yīng)變片全橋電路上第一橋臂R1為半導(dǎo)體應(yīng)變片，其他三個(gè)橋臂R2、R3及R4為固定電阻；R5、R6、R7、R及放大器LM324AD構(gòu)成電壓放大電路:四個(gè)橋臂的電阻以對(duì)稱的方式依次連接，上橋臂為Rl，R2，下橋臂為R3，R4，當(dāng)上橋臂的應(yīng)變片電阻R1產(chǎn)出應(yīng)變時(shí)，兩橋臂中間點(diǎn)的電壓V0有電壓輸出，V0通過(guò)電阻R6連接到芯片LM324AD的同相輸入端，LM324AD的異相輸入端由R5接地，在LM324AD的異相輸入端與輸出端之間接反饋電阻R7，構(gòu)成傳感器電壓發(fā)大電路，電壓放大電路由負(fù)載電阻R連接LED指示燈2.5，構(gòu)成完整的傳感器電路圖。
[0011]在沒(méi)有測(cè)量物體時(shí)電路處于平衡狀態(tài)，此時(shí)Rl *R4=R2 *R3，輸出電壓V0為零，LED指示燈2.5不發(fā)光。當(dāng)外測(cè)量爪3接觸到被測(cè)物體時(shí)，全橋電路上第一橋臂應(yīng)變片R1產(chǎn)生形變，其阻值發(fā)生變化，電橋處于不平衡狀態(tài)，兩橋臂中間的點(diǎn)電壓差就發(fā)生變化，產(chǎn)生電壓值，電壓值通過(guò)電壓放大電路達(dá)到LED指示燈2.5的開(kāi)啟電壓，使LED指示燈2.5發(fā)光。本電路半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏系數(shù)高、機(jī)械滯后小、體積小、耗電少等特點(diǎn)，因此反應(yīng)速度快，保證測(cè)量誤差很小。
[0012]半導(dǎo)體應(yīng)變片全橋電路、電壓放大電路為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)電路。本實(shí)用新型所述構(gòu)成元件為市售元件。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、簡(jiǎn)單，使用方便，易于操作，在測(cè)量較柔軟的物體時(shí)能很好的避免對(duì)該物體的擠壓或劃傷，而且提高了數(shù)顯卡尺的精確度。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型整體圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型的左視圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型帶傳感器的外測(cè)量爪局部組裝圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型的傳感器電路模塊圖；
[0018]圖中各標(biāo)號(hào):1-定尺、2-動(dòng)尺、2.1-單片機(jī)、2.2-液晶顯不屏、2.3-功能按鈕、2.4-傳感器電路模塊、2.5-LED指示燈，2.6-電源、3-外測(cè)量爪、3.1-導(dǎo)線、3.2-傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1:如圖1-4所示，一種數(shù)顯游標(biāo)卡尺，包括定尺1、動(dòng)尺2、外測(cè)量爪3，還包括單片機(jī)2.1、液晶顯示屏2.2、功能按鈕2.3、傳感器電路模塊2.4、電源2.6、導(dǎo)線3.1，所述傳感器電路模塊2.4包括傳感器3.2、電壓放大電路和LED指示燈2.5 ;定