[发明专利]一种单次测量即得到长物体长度的激光尺及其控制方法

说明书

本发明公开了一种单次测量即得到长物体长度的激光尺及其控制方法，激光尺的正面上端设置移动第一激光发射器的导轨；刻度尺本体的非零刻度线端可旋转安装第二激光发射器；激光尺控制电路包括第一激光发射器数据采集电路、第二激光发射器数据采集电路、CPU；第一激光发射器数据采集电路的激光发射器移动时直滑推拉电位器中的电阻变化电流变化，电流传感器测量出电流的变化值传输至CPU，CPU计算出被测物体的长度；第二激光发射器数据采集电路的第二激光发射器绕轴旋转一定的角度时，旋钮电位器的电阻将发生变化，电流传感器测量出电路中电流变化值，并将电流变化值传输至CPU，CPU计算出待测的长度。本发明测量的长度不局限与刻度线的量程。

技术领域

本发明涉及长度测量器材领域，具体涉及一种单次测量即得到长物体长度的激光尺及其控制方法。

背景技术

刻度尺为通用仪器，作为测量位移最重要的器材，广泛应用于各类中学物理实验中。现实中的刻度尺有很多局限性。比如长度有限，一般的学生用刻度尺只有30cm或者40cm长，在需要测量更长的物体时，需要做记号叠加测量。这样不仅费时费力，还会造成额外的误差。比如中学物理中需要测量单摆的摆长，可以长达1m或者1.5m；测量小车的导轨，可以长达1m或者1.2m。这样让学生直接用刻度尺测量都比较麻烦。这个问题大多时候可以被卷尺解决，通常卷尺有2m到3m长。但是仍然有些时候卷尺不够长，或者由于拉得太长时，卷尺无法保持笔直，会带来较大的测量误差。

另一方面，有些情况下刻度尺不方便接贴着测量，比如测量胡克定律中弹簧的长度，刻度尺不可以和弹簧间有摩擦，常规的方法是用弹簧引出一根指针进行估读。再比如测锥形瓶内液体的高度，这样由于容器外形阻碍，刻度尺上端离液面较远，只能估读，无法进行标准测量。还有一些较高的物体，人不方便爬上去测量，比如路灯的高度和房子的高度，即使有非常长的卷尺，还是很难直接测量。因此需要一种实验装置能够解决上述的一系列问题。

发明内容

1.所要解决的技术问题：

针对上述技术问题，本发明提供一种单次测量即得到长物体长度的激光尺，本刻度尺不仅能够适用于初中物理实验中要求比较低的长度测量也适用于高中大学各种物理实验中的长度测量。解决了刻度尺在无法直接接触测量时，只能远看估读的问题；解决了刻度尺难以直接读出长物体长度的问题；解决较高物体不方便测量的问题。本发明提供的刻度尺通过蓝牙连接电脑，借助与预先安装的软件，可以在实验考试中，学生读取刻度尺数值的同时，后台也能得到真实的测量数据，有助于判定学生读数的正确与否，为将来可能的实验机考提供很大的帮助。

2.技术方案：

一种单次测量即得到长物体长度的激光尺，包括长方体状刻度尺本体；其特征在于：所述刻度尺本体正面上端设置长度刻度线；刻度线下方沿刻度尺本体延伸的方向设置长条状导轨，导轨内部可移动的安装第一激光发射器，第一激光发射器能够沿导轨方向左右移动，第一激光发射器指向刻度线并与刻度线平行；所述刻度尺本体的非零刻度线端可旋转安装第二激光发射器；所述第二激光发射器旋转轴与导轨齐平。

所述刻度尺本体内部设置激光尺控制电路；所述激光尺控制电路包括第一激光发射器数据采集电路、第二激光发射器数据采集电路、CPU；所述第一激光发射器数据采集电路包括第一激光发射器、直滑推拉电位器、电流传感器；其中直滑推拉电位器安装于导轨内部，第一激光发射器和直滑推拉电位器连接，使得实验中移动激光发射器时，直滑推拉电位器中的电阻丝的接入电路长度随之发生变化，电流传感器测量出电路中电流的变化值，并将变化值传输至CPU，CPU根据预设的算法，计算出被测物体的长度并通过显示装置显示；所述第二激光发射器数据采集电路包括第二激光发射器、旋钮电位器 、电流传感器；当第二激光发射器绕轴旋转一定的角度时，旋钮电位器的电阻将发生变化，电流传感器测量出电路中电流变化值，并将电流变化值传输至CPU，CPU根据预设的算法计算出待测的长度。

进一步地，激光尺控制电路还包括蓝牙模块；所述蓝牙模块能够与计算机终端或者手机终端相连。