[实用新型]一种数显焦度计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量后直接显示镜片焦度的数显焦度计。

背景技术

目前使用的焦度计，先将需要测量的镜片夹于物镜前，打开光源，用眼睛对目镜观察，与此同时微调刻度盘，当微调完毕后，对刻度盘当前的数值进行读数，这样的人工读数的焦度计已经不能满足顾客的需求，使用者测量后还需要查看刻度盘，才可以知晓当前镜片的焦度，使用不方便，而且可能因为读数的问题产生误差，因为刻度盘上数字很小，使用者可能会粗心或者看错数字导致读数错误。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是实现一种经使用者测量后直接在显示屏上显示出被测镜片焦度的数显焦度计。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种数显焦度计，在基座顶端固定有目镜和物镜，基座底端固定有准直物镜和测量部，准直物镜与物镜间设置有镜片夹，基座固定于底座上，测量部内设有由手轮控制可在基座上滑动的滑块，滑块上设有容栅传感器和分划板，容栅传感器接收位移信号并传递给数显模块，数显模块经过计算将测量值输出至底座上的数显屏。

所述的数显模块有四个引脚，引脚1接负2V，引脚2接数据信号，引脚3接同步信号，引脚4接地。

所述的数显模块经电平转换电路与接口电路连接，述的接口电路输入端与容栅传感器连接。

本实用新型的优点在于读数更加准确快捷，且数显使测量者的测量工作更舒适。

附图说明

下面对本实用新型说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为数显焦度计结构示意图；

图2为数显模块引脚图；

图3为电平转换电路图；

图4为8051接口电路图；

上述图中的标记均为：1、底座；2、目镜；3、物镜；4、准直物镜；5、分划板；6、容栅传感器；7、数显屏；8、滑块；9、镜片夹；10、基座；11、测量部；12、手轮。

具体实施方式

根据图1的数显焦度计结构示意图可知，本实用新型一种数显焦度计，其结构为在基座10顶端固定有目镜2和物镜3，基座10底端固定有准直物镜4和测量部11，测量部11内设有滑块8，滑块8固定于基座10上并可由手轮12控制前后移动，手轮12设置于测量部11外其轴上的齿轮经过多级齿轮传递将运动力传递给滑块8，滑块8上固定有容栅传感器6和分划板5，容栅传感器6是一种可以测量位移量的传感器，滑块8的移动带动分划板5的移动进行测量，与此同时容栅传感器6也相对移动并将移动信号传递给数显模块，由其计算得出数值，准直物镜4与物镜3间设置有镜片夹9，基座10底端固定于底座1上，基座10与底座1通过螺栓连接，基座10可以以螺栓为圆点调整角度，容栅传感器6与分划板5连接，通过容栅传感器6测量分划板5的位移并经过计算变可得到测量值，上述的计算过程由数显模块完成，数显模块接收容栅传感器6的位移信号并经过计算将测量值输出至底座1上的数显屏7。

数显模块的具体工作流程及其电路原理如下：

如图2所示数显模块引脚图，示出了接口的相对位置，1为负2V；2为数据信号；3为同步信号；4为0V，即接地端。模块与51单片机的接口电路和接口程序如下所示，数据格式：串行口的数据是二进制码，约0.2秒输出一次，每次输出两组数据，第一组为绝对相移，不受人工控制，对测量没有意义，第二组为相对相移，是相对于零位置的相移，即是我们所要采集的数据。一组数据24位，低位在前，高位在后，最后一位是符号位。最后一位为“1”表示数据为负数，以补码输出，为“0”表示数据为正数，以原码输出。若用D作为此数据的十进制表示，则最终测得的位移量“1”可表示如下：

由于模块使用负2V电源，所以它的输出信号需经过电平转换电路转换才能和8051接口电路相容。R2、Q2、U1D和U1E对数据信号进行变换，输出用DATA表示；R1、Q1和U1A对同步信号进行变换，输出用CLK表示；CLK后面的电路用来给单片机提供一个中断信号，信号未传送时，INT信号为低电平，信号传送期间，由于R3、C1积分电路的作用，INT保持高电平，信号传送完毕，INT又回到低电平，单片机设为脉冲中断方式，检测到这个脉冲下降沿即转入中断服务程序，从串行口读入数据。

如图4所示的接口电路，其中DATA、CLK、INT各端分别和图3中同名端口相连。MC14053是3刀双掷模拟开关，我们选用其中一组；MC14557B是长达64位的可变移位寄存器，移位位数由L1、L2、L4、L8、L16、L32的接法决定，在此接成24位((16+4+2+1)+1＝24)，其输出端接到8051的串行口。

8051单片机复位后，P1.7置0，MC14557的时钟端接至模块同步信号CLK。数据传送完毕，INT产生负跳变，单片机转入中断服务程序，将P1.7置1，MC 14557时钟端接至8051的串行时钟，程序分三次将24位数据读入单片机，数据通信任务完成。此后，即可对数据进行各种加工处理，达到工作要求。