[发明专利]一种数字显尺及其测量方法

摘要

本发明涉及位移测量工具技术领域，尤其是一种数字显尺及其测量方法，数字显尺包括壳体、安装在壳体内的卷尺盒和盘绕在卷尺盒内的卷尺，壳体内设有传感器，卷尺朝向传感器的面上均匀设有多个依次相间的亮层和暗层，壳体内还设有与传感器相连的系统主机，测量时拉出卷尺传感器感应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系统主机，系统主机具有模数转换电路和计算模块，模数转换电路将正弦波信号进行模数转换得到脉冲信号，计算模块对脉冲信号进行计数处理并将长度测量结果数字化显示。本发明的数字显尺结构简单，成本低，而且数字显尺内可灵活放置n个传感器，简单有效解决产品成本与高精度要求的矛盾。 1

主权项

1.一种数字显尺，包括壳体(1)、安装在壳体(1)内的卷尺盒(2)和盘绕在卷尺盒(2)内的卷尺(3)，其特征在于：所述壳体(1)内设有传感器(4)，所述卷尺(3)朝向所述传感器(4)的面上均匀设有多个依次相间的亮层(31)和暗层(32)，所述壳体(1)内还设有与所述传感器(4)相连的系统主机(5)，测量时拉出卷尺(3)所述传感器(4)感应所述卷尺(3)上的亮层(31)和暗层(32)得到正弦波信号并将正弦波信号发送给所述系统主机(5)，所述系统主机(5)具有模数转换电路和计算模块，所述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，所述计算模块对脉冲信号进行计数处理并将长度测量结果数字化显示；

其中，所述亮层(31)使用亮色颜料印刷在尺面上，暗层(32)使用深色颜料印刷在尺面上；

其中，所述传感器(4)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(31)或暗层(32)反射后由所述受光组件接收得到感应信号；

其中，所述传感器(4)为n个，n为自然数，当n大于1时，测量时每相邻两个传感器(4)得到相位差为180°/n度的正弦波信号。

2.根据权利要求1所述的数字显尺，其特征在于：所述壳体(1)内设有让卷尺(3)出入的通道，所述通道内设置所述传感器(4)。

3.根据权利要求1所述的数字显尺，其特征在于：所述传感器(4)与所述卷尺(3)相对的面的间距为0.3mm‑3mm。

4.根据权利要求1所述的数字显尺，其特征在于：所述系统主机(5)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。

5.根据权利要求1所述的数字显尺，其特征在于：所述系统主机(5)还连接有输入输出模块、显示器(6)和音频模块(7)，所述输入输出模块包括USB接口(81)和按键模块(82)，所述显示器(6)显示所述计数模块的计数结果，所述系统主机(5)通过电源管理模块(9)进行充电。

6.根据权利要求1所述的数字显尺，其特征在于：所述系统主机(5)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。

7.一种数字显尺的测量方法，使用如权利要求1‑6任意一项所述的数字显尺，其特征在于：包括以下步骤：

1)测量时所述传感器(4)感应卷尺(3)尺面上的亮层(31)和暗层(32)得到正弦波信号；

2)所述传感器(4)将所述正弦波信号发送给所述系统主机(5)，所述系统主机(5)的模数转换电路将所述正弦波信号转换为脉冲信号；

3)所述计数模块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。

8.根据权利要求7所述的数字显尺的测量方法，其特征在于：传感器(4)的个数为n个，n为大于1的自然数，所述数字显尺的测量方法如下：

1)测量时每相邻两个传感器(4)得到相位差为180°/n度的正弦波信号；

2)模数转换电路将每组正弦波信号进行模数转换得到脉冲信号，并将每个测量周期均分为1/2n份；

3)计数模块依次对均分过的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。