CN104764391B - 一种电子钢卷尺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子钢卷尺，包括尺盒，所述尺盒中设置有装卷有钢卷尺的卷尺盒，所述卷尺盒内设有弹簧卷筒；还包括设置于所述卷尺盒上方固定设有触发器，与所述触发器接触连接且设置在所述卷尺盒上的格雷码盘，与所述格雷码盘连接的单片机，与所述单片机连接的显示器；所述格雷码盘上的格雷码道包括用于计数的计数格雷码，设置有相邻两个计数格雷码之间用于放置所述触发器跳刷的防跳码。采用本发明能够防止触发器漏刷格雷码使格雷码计数更准确,还设有防止所述触发器漏刷的第四格雷码道，能够进一步防止因触发器转速过快而漏刷格雷码。

Description

一种电子钢卷尺

技术领域

本发明涉及钢卷尺领域，尤其涉及的是一种电子钢卷尺。

背景技术

现有技术中的钢卷尺多用于人体测量或施工测量，使用时容易出现读数不准、误读的问题，尤其是钢卷尺弯曲时，会导致测量不准，回收也比较麻烦。

并且现有技术中的钢卷尺多为人工读取数字，常常会出现读取错的问题，测量结果不够简便和直观，若将钢卷尺设计为电子显示的钢卷尺则可以有效解决上述问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种钢卷尺，克服现有技术中格雷码盘易跳刷计数不准确的技术缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种电子钢卷尺，包括尺盒，所述尺盒中设置有装卷有钢卷尺的卷尺盒，所述卷尺盒内设有弹簧卷筒；

还包括设置于所述卷尺盒上方固定设有触发器，与所述触发器接触连接且设置在所述卷尺盒上的格雷码盘，与所述格雷码盘连接的单片机，与所述单片机连接的显示器；

所述格雷码盘上的格雷码道包括用于计数的计数格雷码，设置有相邻两个计数格雷码之间用于放置所述触发器跳刷的防跳码。

所述电子钢卷尺，其中，所述格雷码盘又包括PCB板，所述PCB板上设有分别与所述触发器连接的第一格雷码道、第二格雷码道、第三格雷码道、第四格雷码道和第五格雷码道。

所述电子钢卷尺，其中，所述第一格雷码道、第二格雷码道和第三格雷码道上分别设有用于计数的若干个计数格雷码，两个相邻所述计数格雷码之间还设有防跳码。

所述电子钢卷尺，其中，设置于所述第三格雷码道内侧的第四格雷码道，为用于作为定义格雷码码值标签的第四格雷码道；

设置于所述第四格雷码道内侧的第五格雷码道，为用于作为零位信号输出标签第五格雷码道。

所述电子钢卷尺，其中，所述尺盒的一侧设有用于护挡钢卷尺的挡条。

所述电子钢卷尺，其中，所述挡条一端连接有用于制动钢卷尺的止停键，所述挡条的另一端用于放置连接钢卷尺的尺头。

所述电子钢卷尺，其中，所述尺盒侧壁上还设有启动电子钢卷尺的电源键。

所述电子钢卷尺，其中，所述计数格雷码与所述防跳码等高设置。

所述电子钢卷尺，其中，所述显示器为电子纸显示屏。

本发明所提供的电子钢卷尺，由于采用弹簧卷筒能够使钢卷尺的使用和收集更加方便；采用格雷码盘、触发器和单片机能够更加直观的得出测量数据，从而减少使用或读取误差的出现。

另外在第一格雷码道、第二格雷码道和第三格雷码道上分别设有用于计数的若干个计数格雷码，两个相邻所述计数格雷码之间还设有用于放置所述触发器跳刷的防跳码；由于防跳码与计数格雷码等高，当触发器转动时不会跳动，从而防止触发器漏刷格雷码使格雷码计数更准确。

还设有防止所述触发器漏刷的第四格雷码道，能够进一步防止因触发器转速过快而漏刷格雷码，使传统钢卷尺读数更准确也更智能化。

附图说明

图1是本发明中电子钢卷尺较佳实施例的立体图之一。

图2是本发明中电子钢卷尺较佳实施例的立体图之二。

图3是本发明中电子钢卷尺较佳实施例的爆炸图。

图4是本发明中电子钢卷尺较佳实施例的格雷码盘的示意图。

图5是本发明中电子钢卷尺较佳实施例的格雷码盘的局部示意图。

图中：1、第一格雷码道；2、第二格雷码道；3、第三格雷码道；4、第四格雷码道；5、第五格雷码道；6、计数格雷码；7、防跳码；8、标签码；9、PCB板；10、尺盒；11、显示器；12、触发器；13、格雷码盘；14、钢卷尺；15、卷尺盒；16、止停键；17、挡条；18、尺头；19、电源键。

具体实施方式

本发明提供一种电子钢卷尺，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1和图3所示，本发明提供的电子钢卷尺，包括尺盒10，所述尺盒10中设置有装卷有钢卷尺14的卷尺盒15，所述卷尺盒15内设有弹簧卷筒（图中未示出）。当钢卷尺14被拉出时弹簧卷筒收缩，当需要回收钢卷尺14时弹簧卷筒舒展带动钢卷尺转动回收所述钢卷尺14。所述电子钢卷尺还包括设置于所述卷尺盒15上方固定设有触发器12，与所述触发器12接触连接且设置在所述卷尺盒上的格雷码盘13，与所述格雷码盘13连接的单片机（图中未标注），与所述单片机连接的显示器11。所述触发器12在钢卷尺4被抽出时跟随所述卷尺盒15转动，并沿所述格雷码盘13的格雷码道触发格雷码，单片机收集触发器12发出的脉冲并计算脉冲数据，然后将脉冲数据转换为数字模拟信号在显示器中显示，因此增加了钢卷尺的读数准确性。

如图4和图5所示，本发明采用格雷码盘13计数并在显示器11上显示读数，可以更直观的观看测量信息。所述格雷码盘3上的格雷码道包括用于计数的计数格雷码6，设置有相邻两个计数格雷码6之间用于放置所述触发器12跳刷的防跳码7，以及设置于格雷码盘内圈的用于作为定义格雷码码值标签的第四格雷码道4。具体的，所述格雷码盘又包括PCB板9，所述PCB板9上设有分别与所述触发器12连接的第一格雷码道1、第二格雷码道2、第三格雷码道3、第四格雷码道4和第五格雷码道5。所述触发器12通过检测格雷码盘上的电位变化，进行编码、解码后输入至单片机中，单片机通过运算算出拉出的钢卷尺长度后输出至显示器11中，使用时可直观的从显示器11中读取数据，从而方便使用者读取数据。

PCB板9上的最外圈设置的为第一格雷码道1，依次的、第一格雷码道1的内侧设置第二格雷码道2和第三格雷码道3。所述第一格雷码道1、第二格雷码道2和第三格雷码道3用于计数，并分别与触发器12连接，触发器进行编码后输出至单片机进行运算处理。现有技术中的格雷码盘13仅设置有用于计数的第一、第二和第三格雷码道，且格雷码道中的两个相邻格雷码之间为空，即不设置金属格雷码，通常为PCB板9空白区。在使用时，触发器的触发器12从相邻两个格雷码中的其中一个格雷码上经过后，需经过一PCB板9空白区然后再刷取另一个格雷码，但在触发器从PCB板9空白区转动到另一个格雷码（即第二个格雷码）上时，容易发生跳码现象。跳码现象的产生会造成计数误差，触发器12少刷了一个或多个格雷码将会对测量结构造成不可弥补的误差。

为克服上述技术问题，如图2、图4和图5所示，本发明提供的电子钢卷尺中，所述PCB板9上设有分别与触发器的触发器12连接的第一格雷码道1、第二格雷码道2、第三格雷码道3、第四格雷码道4和第五格雷码道5，所述触发器12包括由5个刷子，每个刷子对应不同的格雷码道。其中第一格雷码道1、第二格雷码道2和第三格雷码道3上分别设有用于计数的若干个计数格雷码6，两个相邻所述计数格雷码6之间还设有用于放置所述触发器12跳刷的防跳码7。所述计数格雷码6和所述防跳码7互补的形成一个完整的格雷码道，且所述计数格雷码6和所述防跳码7等高设置；所述计数格雷码6和所述防跳码7之间通过蚀刻技术相互隔离。当有触发器12经过所述第一、第二和第三格雷码道时，由于计数格雷码6和防跳码7互补，且等高，在触发器12经过时不会因为相邻计数格雷码之间高低不平发生跳码或漏刷现象，解决了现有技术中采用格雷码盘计数不准的问题。

具体的，所述第一格雷码道1、第二格雷码道2、第三格雷码道3、第四格雷码道4和第五格雷码道5的工作电位为3.3V，由电子电池供电。使用本发明中的格雷码盘13时，当所述触发器为JK触发器时，JK触发器的触发器12设置在所述卷尺盒15上，随卷尺盒15的转动而转动，所述触发器12对应不同的格雷码道设有不同的触发器12。

当触发器12经过相邻的三个格雷码时，即经过第一格雷码道1、第二格雷码道2和第三格雷码道3中的相邻的三个计数格雷码6或防跳码7时。例如触发器12移动到第一格雷码、第二格雷码和第三格雷码的防跳码7上，此时的防跳码7上的电位可记为零，则JK触发器记录格雷码值并传输至单片机中存为000的二进制编码，触发器12继续移动当触发器12检测到一电位时，即触发器12移动并触发到了计数格雷码6，例如该计数格雷码6为第三格雷码道3上的计数格雷码6，则JK触发器记录格雷码值并传输至单片机中存为001的二进制编码，然后触发器12继续移动、以此类推得出不同的格雷码值。所不同的是，第一、第二和第三格雷码道中的计数格雷码6均带有电位可触发触发器12，而设计防跳码7连接的电位为零电位的格雷码，当触发器12触及所述防跳码7时记录为空。通过防跳码7可防止触发器12因转速过快而产生的跳码或漏刷现象，使格雷码盘13计数更为准确。

作为本发明的另一具体实施例，在设置计数格雷码6和防跳码7的电位时，也可将所述计数格雷码6连接的电位大于所述防跳码7连接的电位或所述计数格雷码6连接的电位小于所述防跳码7连接的电位。若计数格雷码6的电位大于防跳码7的电位时，触发器12触发防跳码7的低电位时则记录为空或零；当计数格雷码6的电位小于防跳码7的电位时，触发器12触发防跳码7的高电位时则记录为空或零。

进一步地，为更好的防止触发器12漏刷或跳刷现象，可在位于所述第三格雷码道3内侧的，设置用于作为定义格雷码码值标签的第四格雷码道4。所述第四格雷码道4独立设置，不与所述第三格雷码道3和所述第五格雷码道连接；所述第四格雷码道4包括36个标签码8，所述标签码8均为条形的标签码8，所述标签码8对应格雷码码值相同，例如对应的格雷码二进制码均为011。相邻的两个标签码8之间存在逻辑关系，以触发器12旋转方向走向排序的格雷码，如果某个标签码8记为1，那么下一个标签码8则记为2，以此类推直到第36个标签码8。具体的，当触发器12刷过标签码8后记为3，则二进制码为3-XXX（3-000）；下一个记为5，则二进制码为5-XXX（5-000）；少了记为4的标签码8，则触发器12出现了一个漏刷现象，此时单片机可根据漏刷个数进行补位计算，将记为5的标签码改为4。

当触发器12刷过某一个标签码8时，例如记为1的标签码8，则单片机记录格雷码的码值为1-001；之后依次记录为1-xxx等，直到触发器12刷到另一个标签码8时记录为2-xxx。综上可知，本发明将第四格雷码道4结合防跳码7，能够成功解决现有技术中的格雷码出现漏刷跳码的技术问题，大大提高了格雷码的计数准确性，即使触发器12在高速转动下也可以做到计数准确。

进一步地，当触发器12转动一圈以后将会累计式的开始第二圈的转动并计数，本发明在位于所述第四格雷码道4内侧的，用于作为零位信号输出标签的第五格雷码道5；所述第五格雷码道5独立于第一至第四格雷码道之外的、独立设置的一圈格雷码道。即第五格雷码道5具有零位参考的作用，触发器12每转完一圈则会触发输出一次脉冲信号，将第五格雷码道5的格雷码作为机械零位记录，以实现多圈的无限累加和测量。

更进一步地，上述的电子钢卷尺中，所述第一格雷码道1、第二格雷码道2、第三格雷码道3、第四格雷码道4和第五格雷码道5均为铜箔格雷码道，能够有效传递电位，达到测量准确的效果。

本发明中的电子钢卷尺中，尺盒的一侧设有用于护挡钢卷尺的挡条17，所述挡条17可用于防护钢卷尺14使钢卷尺不易受损。所述挡条7一端连接有用于制动钢卷尺的止停键16，所述止停键16在需要停止钢卷尺拉出或收缩时将钢卷尺停止，操作方便、简单。所述挡条17的另一端用于放置连接钢卷尺的尺头18，所述挡条17可选用软性材料或耐磨材料制成，可有效防止因长时间使用导致的挡条磨损。

另外，本发明中的电子钢卷尺所述显示器11为电子纸显示屏。采用电子纸显示屏，能够节约用电，减小了电子钢卷尺的体积和重量，而且即便断电，也能显示断电时的画面，保存了断电时刻的数据，方便用户使用。

所述尺盒10侧壁上还设有启动电子钢卷尺的电源键19，方便用户关闭和开启。

综上所述，本发明所提供的电子钢卷尺，由于采用弹簧卷筒能够使钢卷尺的使用和收集更加方便；采用格雷码盘13、触发器12和单片机能够更加直观的得出测量数据，从而减少使用或读取误差的出现。又由于采用在第一格雷码道1、第二格雷码道2和第三格雷码道3上分别设有用于计数的若干个计数格雷码6，两个相邻所述计数格雷码6之间还设有用于放置所述触发器12跳刷的防跳码7；由于防跳码与计数格雷码等高，当触发器12转动时不会跳动，从而防止触发器12漏刷格雷码使格雷码计数更准确。另外还设有防止所述触发器12漏刷的第四格雷码道4，能够进一步防止因触发器12转速过快而漏刷格雷码。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，例如，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种电子钢卷尺，包括尺盒，其特征在于，所述尺盒中设置有装卷有钢卷尺的卷尺盒，所述卷尺盒内设有弹簧卷筒；

还包括设置于所述卷尺盒上方固定设有触发器，与所述触发器接触连接且设置在所述卷尺盒上的格雷码盘，与所述格雷码盘连接的单片机，与所述单片机连接的显示器；

所述格雷码盘上的格雷码道包括用于计数的计数格雷码，设置有相邻两个计数格雷码之间用于防止所述触发器跳刷的防跳码；

所述计数格雷码和所述防跳码互补形成一个完整的格雷码道；所述计数格雷码与所述防跳码等高设置；所述计数格雷码和所述防跳码之间通过蚀刻技术相互隔离；

所述计数格雷码均带有电位，用来触发触发器，防跳码连接电位为零电位的格雷码，当触发器触及所述防跳码时记录为空；

所述格雷码盘又包括PCB板，所述PCB板上设有分别与所述触发器连接的第一格雷码道、第二格雷码道、第三格雷码道、第四格雷码道和第五格雷码道；

所述第四格雷码道设置于第三格雷码道内侧，用于作为定义格雷码码值标签；

所述第五格雷码道设置于第四格雷码道内侧，用于作为零位信号输出标签。

2.根据权利要求1所述的电子钢卷尺，其特征在于，所述第一格雷码道、第二格雷码道和第三格雷码道上分别设有用于计数的若干个计数格雷码，两个相邻所述计数格雷码之间还设有防跳码。

3.根据权利要求1所述的电子钢卷尺，其特征在于，所述尺盒的一侧设有用于护挡钢卷尺的挡条。

4.根据权利要求3所述的电子钢卷尺，其特征在于，所述挡条一端连接有用于制动钢卷尺的止停键，所述挡条的另一端用于放置连接钢卷尺的尺头。

5.根据权利要求1所述的电子钢卷尺，其特征在于，所述尺盒侧壁上还设有启动电子钢卷尺的电源键。

6.根据权利要求1所述的电子钢卷尺，其特征在于，所述显示器为电子纸显示屏。