专利名称：双传感器数显卷尺的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及长度测量装置，具体来说是具有数字显示的卷尺的制造领域。
二背景技术：
目前的机械卷尺刻度分辨率是毫米，但印刷的数字单位是厘米，毫米单位的读数只能依靠肉眼观测来确定，读数不方便容易出错。
中国专利文献公开了一种“多功能数字显示卷尺”(专利申请号94110610)，它由机械传动控制单元，传感单元，专用集成电路模块，显示器驱动电路，显示器等组成。其机械传动控制单元采用尺带利用摩擦力带动摩擦轮转动或者采用尺带上的穿孔与带刺的齿轮相吻合而传动，从而将尺带拉出的长度通过传感单元转变为电信号，经处理后，以数字显示出测量长度。其缺陷是，上述摩擦轮式传动的测量结果不精确；其次，尺带的机械传动方式使装置结构较复杂，体积较大。
三、实用新型内容本实用新型的目的是提供一种读数方便、测量精确的双传感器数显卷尺。本新型的目的是这样实现的一种双传感器数显卷尺，包括安装在外壳内的尺带盒、尺带、发条、单片机、显示器，还包括接触码盘传感器由码盘以及具有多只脚的电刷组成，其表面有多个码道、码制为循环码的码盘固定在外壳内，电刷一端固定在尺带盒的端面上，电刷的脚与码盘弹性接触。所述尺带盒内的尺带刻度面上标识有黑色误差修正条纹；还包括设置在外壳内，其信号输出至单片机的光电传感器由发光二极管和光电接收器组成，发光二极管和光电接收器的安装位置正对尺带刻度面。上述设计中，它通过接触码盘传感器将尺带盒的旋转量变换为电信号，通过光电传感器读取尺带上的黑色误差修正条纹，由单片机进行误差修正并计算出尺带拉出的长度，最终以数字显示在显示屏上。本新型以数字直接显示测量结果，读数方便、直观；本新型采用独有的误差校正，使测量值更准确。本实用新型还具有机械卷尺无法具备的功能，如数据保持、任意位置清零、公英制转换、自动累加连续测量的尺寸、存储多个测量值等。
四
图1是本新型的主视图；图2是图1的左视图(剖面)；图3为八码道码盘、两个电刷并联状况示意图；图4为八码道码盘、单个电刷状况的示意图；图5为尺带与光电传感器的示意图。
五具体实施方式
图2示出，尺带盒4可转动地安装在外壳8内，尺带6和发条5分别安装在尺带盒4的外圈和内圈，参见图5，尺带6上标有刻度线和黑色误差修正条纹12，光电传感器1安装在外壳8内，光电传感器1的发光二极管14和光电接收器13的安装位置正对尺带6刻度面；接触码盘传感器由码盘10和电刷11组成，参见图3图4，码盘10固定在外壳8内，码盘10的码制为循环码，码道数4-12个，电刷11具有5-15只脚，电刷一端固定在尺带盒4端面上，电刷的脚与码盘弹性接触。可采用图4所示八码道码盘和单个电刷相组合，也可采用图3所示八码道码盘和两个电刷并联使用。接触码盘传感器以及光电传感器的信号均输出至单片机16(单片机16安装在码盘10背面)，最后在显示屏7(液晶显示屏安装在外壳8窗口处)上显示出测量结果。图1中，尺带刹车机构由刹车片2、刹车键3和弹簧15组成，刹车键3与尺带盒4经铰接点3a铰接，弹簧15设置在刹车键内侧面与外壳8之间；刹车片2下端(对图1中方位而言，下同)与尺带6接触，其上部的柱头套在刹车键3上的卡口之中。
使用时，按住刹车键3，使刹车片2抬起，然后将尺带6拉出外壳8，尺带盒4和电刷11转动，此时尺带盒4内圈的发条5被收紧，随着电刷11与码盘10的相对转动，电刷11交替接触到码盘10的导电和绝缘部位，触点的电位产生变化，尺带盒4的旋转量变成了数字信号，同时当尺带6上的黑色误差修正条纹12通过光电传感器1时，光电传感1上的输出电平发生变化，从而把尺带6拉出的准确长度输入到单片机，由单片机修正因尺带缠绕不均造成的误差并计算出尺带6拉出的准确长度，最终显示在液晶屏上。由于误差修正条纹的间距很大，通常为几十到几千毫米，只有当误差修正条纹12接近光电传感器1时光电传感器1才开始工作，一旦误差修正条纹12通过光电传感器1，光电传感器1立刻停止工作，因此大大降低了功耗。如需固定尺带6，可将刹车键3松开，弹簧15处于自由状态，使得刹车片2顶住尺带6，否则在发条5弹簧力作用下，尺带6自动缩回外壳8内。如需使用自动累加，数据保持，公英制转换，读数方向变换、存储多个测量值等功能，可分别按各功能键9(安装在外壳8的按键孔中与码盘10背面接触)实现。
权利要求1.一种双传感器数显卷尺，包括安装在外壳内的尺带盒、尺带、发条、单片机、显示器，其特征在于，还包括接触码盘传感器由码盘(10)以及具有多只脚的电刷(11)组成，其表面有多个码道、码制为循环码的码盘(10)固定在外壳(8)内，电刷(11)一端固定在尺带盒(4)的端面上，电刷的脚与码盘(10)弹性接触；所述尺带盒(4)内的尺带(6)刻度面上标识有黑色误差修正条纹(12)；还包括设置在外壳内，其信号输出至单片机(16)的光电传感器由发光二极管(14)和光电接收器(13)组成，发光二极管(14)和光电接收器(13)的安装位置正对尺带(6)刻度面。
2.根据权利要求1所述的数显卷尺，其特征在于，所述码盘(10)表面有4-12个码道，所述电刷(11)有5-15只脚，所述电刷(11)可以是1个单独使用或两个并联使用。
3.根据权利要求1所述的数显卷尺，其特征在于，尺带上的黑色误差修正条纹的间距很大，为几十到几千毫米。
4.根据权利要求2所述的数显卷尺，其特征在于，所述码盘(10)表面有8个码道，所述电刷(11)为两个。
5.根据权利要求1或2或3所述的数显卷尺，其特征在于，所述显示器的显示屏(7)安装在外壳(8)的窗口处；所述单片机的功能键(9)安装在外壳(8)的按键孔中，并与码盘(1)背面接触。
专利摘要一种双传感器数显卷尺，包括安装在外壳内的尺带盒、发条、单片机、显示器，还包括由码盘和具有多只脚的电刷组成的接触码盘传感器，码盘表面标识有由循环码组成的多个码道，码盘固定在外壳内，电刷一端与固定在尺带盒的端面上，电刷的脚与码盘弹性接触；还包括设置在外壳内的光电传感器其发光二极管和光电接收器的安装位置正对尺带刻度面，尺带刻度面上标识有黑色误差修正条纹。它具有显示直观，测量准确的优点。
文档编号G01B3/10GK2679638SQ0325008
公开日2005年2月16日 申请日期2003年8月25日 优先权日2003年8月25日
发明者李亚兰 申请人:李亚兰