CN105806276A - 多功能测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能测量装置，包括壳体及设于壳体内且一端固定于第一滚轮的卷尺，还包括第二滚轮、量角尺、制动单元、第一编码器、第二编码器、第一单片机控制电路、第二单片机控制电路及显示单元；量角尺的一端固定于第二滚轮；第一滚轮转动时通过制动单元牵动第一编码器旋转，该第一编码器输出脉冲信号接入第一单片机控制电路的高速脉冲输入端口，最后第一单片机控制电路计算出长度值；第二滚轮转动时通过制动单元牵动第二编码器旋转，该第二编码器输出脉冲信号接入第二单片机控制电路的高速脉冲输入端口，最后第二单片机控制电路计算出角度值。本发明能够较方便的测量长度、深度及角度，同时具备手动及自动测量的功能。

Description

多功能测量装置

技术领域

本发明涉及一种测量工具，尤其涉及一种多功能测量装置。

背景技术

卷尺的出现使模糊的长度具体化、标准化，电子卷尺的出现更加方便了工程标件的测量。一些大型的测量仪器在测量小型零配件时，操作繁琐耗时，使用普通的卷尺又达不到测量的精准度；游标卡尺是一种测量长度、内外径及深度的量尺，但在测量小型零配件的深度时，由于游标卡尺的量爪太大而不能进入造成无法测量，现有的量角器测量角度时精度差，易受人工干扰引入误差，另外，现有的测量工具功能单一。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提出一种多功能测量装置，能够对小型零配件的长度、深度及角度进行测量，测量精准度高且同时具备手动测量及自动测量的功能。

一种多功能测量装置，包括一个壳体以及设于壳体内且一端固定于第一滚轮的卷尺，所述多功能测量装置还包括：第二滚轮、量角尺、制动单元、第一编码器、第二编码器、第一单片机控制电路、第二单片机控制电路及显示单元；所述量角尺的一端固定于所述第二滚轮上；该第二滚轮设置于壳体的外侧面上；所述第一滚轮转动时通过制动单元牵动所述第一编码器旋转工作，该第一编码器输出脉冲信号并接入所述第一单片机控制电路的高速脉冲输入端口，第一单片机控制电路读取脉冲信号的输入个数，最后计算出被测物体的长度或者深度值；所述第二滚轮转动时通过制动单元牵动所述第二编码器旋转工作，该第二编码器输出脉冲信号并接入所述第二单片机控制电路的高速脉冲输入端口，第二单片机控制电路读取脉冲信号的输入个数，最后计算出被测物体的角度值；所述显示单元，用于显示测量结果。

相较于现有技术，本发明所述的多功能测量装置主要应用于对长度、角度的精确度要求较高的测量中，尤其是一些小型的零配件的测量中，比如治具精度测量、模具角度测量等等。按照本发明所述的多功能测量装置，不仅具备手动测量的功能，还具备自动测量的功能，同时能够对测量结果进行分类存储与显示，以便用户随时翻查，掌握身体围度尺寸的变化趋势。

附图说明

图1是本发明多功能测量装置较佳实施例的硬件架构图。

图2是本发明多功能测量装置之卷尺较佳实施例的示意图。

图3是本发明多功能测量装置之量角尺较佳实施例的示意图。

图4是本发明多功能测量装置较佳实施例的前视图。

图5是本发明多功能测量装置手动测量角度之一较佳实施例的示意图。

图6是本发明多功能测量装置手动测量角度另一较佳实施例的示意图。

主要元件符号说明

多功能测量装置1

壳体10

第一测量单元20

卷尺200

第一滚轮201

挂钩202

第一编码器203

第一单片机控制电路204

存储单元30

制动单元31

显示单元401

功能切换开关402

归零开关403

校准开关404

第二测量单元50

量角尺500

第二滚轮501

指针502

第二编码器503

第二单片机控制电路504

标记60

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

参阅图1所示，是本发明多功能测量装置较佳实施例的硬件架构图。在本实施例中，所述多功能测量装置1包括，但不仅限于，壳体10、第一测量单元20、存储单元30、制动单元31、显示单元401及第二测量单元50。所述第一测量单元20用于测量物体的长度或者深度，包括，但不仅限于，卷尺200、第一编码器203及第一单片机控制电路204。所述第二测量单元50用于测量物体的角度，包括，但不仅限于，量角尺500、第二编码器503及第二单片机控制电路504。

所述第一编码器203及所述第二编码器503是指具有一组规律且严格时序脉冲的开关电子元器件，在本发明的一些实施例中，所述编码器可以是光电式旋转编码器，用于旋转运动时进行测量，编码器输出脉冲信号，每转一圈发出几十到几千个脉冲信号，脉冲输出信号接入单片机控制电路的高速脉冲输入端口进行计数。

所述第一单片机控制电路204及所述第二单片机控制电路504是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM和中断系统、定时器/计数器、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路等功能集成到一块硅片上而构成的一个小而完善的微型计算机系统。

在本发明的一些实施例中，所述第一编码器203输出的脉冲信号接入所述的第一单片机控制电路204的高速脉冲输入端口，第一单片机控制电路204读取脉冲信号的输入个数，最后计算出被测物体的长度或者深度值，将计算出的长度或者深度值存储于所述存储单元30中，同时第一单片机控制电路204控制所述显示单元401显示出被测物体的长度或者深度值。

在本发明的其他一些实施例中，所述第二编码器503输出的脉冲信号接入所述的第二单片机控制电路504的高速脉冲输入端口，第二单片机控制电路504读取脉冲信号的输入个数，最后计算出被测物体的角度值，将计算出的角度值存储于所述存储单元30中，同时第二单片机控制电路504控制所述显示单元401显示出被测物体的角度值。

本领域的技术人员应当知道的是，在本发明的基础上仅利用一个编码器也不脱离本发明的本质。

所述存储单元30用于对测量所得的长度值和/或者角度值进行分类存储。

本发明所述的壳体10呈长方型或者圆筒型，或者这两种形状的组合，该壳体10是由一相对的侧面及其他侧面包裹而成。

参阅图2所示，是本发明多功能测量装置之卷尺较佳实施例的示意图。所述卷尺200可以从壳体10内部延伸出来，本发明所述的卷尺200材料柔软有弹性，本发明最好有一设于壳体10内的第一滚轮201，且该第一滚轮201最好是以硬质材料制成，如金属等。所述卷尺200的一端循环卷饶在所述第一滚轮201上，卷尺200上有一测量记号用来测量距离，在使用时，该卷尺200绕第一滚轮201展开伸出壳体10并放置到所要测量的物体表面上。在一些实施例中所述卷尺200是一长条形的薄片或呈带状的金属或其他材料制作而成。另外，在其他一些实施例中该卷尺200的最前端最好能有一个挂钩202，以一大致呈直角的角度延伸出所述壳体10的外部，用于防止卷尺200被无限制的缩回到壳体10内部，还便于在测量物体时能够勾住物体的边缘。

参阅图3所示，是本发明多功能测量装置之量角尺较佳实施例的示意图。所述壳体10的一外侧面上设有所述量角尺500，较佳地，该侧面还设有一固定的第二滚轮501。在本发明的其他一些实施例中所述量角尺500形状可以为一个90°(度)的扇形，所述量角尺500中有一个指针502，所述指针502的长度比扇形的半径略长。所述第二滚轮501最好是以硬质材料制成，如金属等，所述指针502的一端固定在所述第二滚轮501上。所述量角尺500上有一测量记号用来测量角度。

参阅图4所示，是本发明多功能测量装置较佳实施例的前视图。所述壳体10的另一外侧面上设有一个显示单元401及功能切换开关402，优选地该侧面上还设有归零开关403及校准开关404。所述显示单元401用于显示测量结果。在本发明的一些实施例中，所述归零开关403、校准开关404及功能切换开关402配置于所述显示单元401的下方。在本发明的另一些实施例中所述归零开关403、校准开关404及功能切换开关402可以为长方形，或者圆柱形或者为旋扭式，另外还可以以不同颜色进行区分。当要测量长度或者深度时，将所述功能切换开关402切换至所述第一编码器203工作状态，当要测量角度时，将所述功能切换开关402切换至所述第二编码器503工作状态。当量尺的零刻线没有对齐时，按下或者旋钮所述归零开关403使零刻线对齐。当长期使用造成尺面磨损，使之失去原有的精度时，按下或者旋钮校准开关404，可以校准测量精度。

以下将结合图1至图4详细介绍本发明所述的多功能测量装置1测量长度或者深度以及角度的过程。

要测量长度或者深度时，利用功能切换开关402切换至所述第一编码器203工作状态，当所述第一滚轮201转动时通过制动单元31牵动所述第一编码器203旋转工作，所述第一编码器203输出脉冲信号接入所述第一单片机控制电路204的高速脉冲输入端口，最后经由所述第一单片机控制电路204计算出被测物体的长度或者深度值。例如第一编码器203为1600线，主轴直径为150毫米，则1个脉冲对应的长度就是3.14*150/1600＝0.294375毫米，第一单片机控制电路204读取的脉冲输入个数为100个脉冲，显示单元401上显示的被测物体的长度或者深度值为2.94375厘米。

要测量角度时，利用功能切换开关402切换至所述第二编码器503工作状态，当所述第二滚轮501转动时通过制动单元31牵动所述第二编码器503旋转工作，所述第二编码器503输出脉冲信号接入所述第二单片机控制电路504的高速脉冲输入端口，最后经由所述第二单片机控制电路504计算出被测物体的角度值。例如第二编码器503每转对应360个编码，则所述第二编码器503转一圈输出360个脉冲，那么1个脉冲就是1度，第二单片机控制电路504读取的脉冲输入个数为100个脉冲，显示单元401上显示的被测物体的角度为100度。

另外需要说明的是，本发明还可以单独使用卷尺测量长度或者深度，单独使用量角尺测量角度。本实施例中对于使用卷尺测量长度或者深度不再做过多解释，以下仅解释使用量角尺测量角度。同时参阅图5和图6，例如被测物体的角度θ大于90°(度)，如图5所示，将所述量角尺500的指针502拨至零刻线且与被测物体的一端对齐，旋转指针502拨至所述量角尺500最大刻线即90°刻线时在被测物体上做一标记60。接着如图6所示，将所述量角尺500的指针502拨至零刻线且与被测物体标记60处对齐，如此反复直到拨动指针502至所述被测物体另一端，此时所述量角尺500显示的角度为α，则被测物体的角度θ为90度加上α。

本发明可以单独进行手动测量物体的长度或者深度以及角度；也可以单独使用所述第一编码器203及所述第二编码器503进行自动测量，例如，当所述卷尺或者量角尺上的测量记号模糊不清时，通过编码器测量并将结果显示于显示单元上；也可以同时采用手动和自动测量。根据测量的要求，例如精准度等，采取不同的测量方式。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种多功能测量装置，包括一个壳体以及设于壳体内且一端固定于第一滚轮的卷尺，其特征在于，所述多功能测量装置还包括：第二滚轮、量角尺、制动单元、第一编码器、第二编码器、第一单片机控制电路、第二单片机控制电路及显示单元；

所述量角尺的一端固定于所述第二滚轮上；

该第二滚轮设置于壳体的外侧面上；

所述第一滚轮转动时通过制动单元牵动所述第一编码器旋转工作，该第一编码器输出脉冲信号并接入所述第一单片机控制电路的高速脉冲输入端口，第一单片机控制电路读取脉冲信号的输入个数，最后计算出被测物体的长度或者深度值；

所述第二滚轮转动时通过制动单元牵动所述第二编码器旋转工作，该第二编码器输出脉冲信号并接入所述第二单片机控制电路的高速脉冲输入端口，第二单片机控制电路读取脉冲信号的输入个数，最后计算出被测物体的角度值；

所述显示单元，用于显示测量结果。

2.如权利要求1所述的多功能测量装置，其特征在于，所述量角尺设置于壳体的外侧面，量角尺呈90度的扇形且其上有一测量记号，量角尺内部有一个长度稍长于扇形半径的指针。

3.如权利要求1所述的多功能测量装置，其特征在于，所述显示单元设置于壳体的另一外侧面。

4.如权利要求1所述的多功能测量装置，其特征在于，该多功能侧量装置还包括功能切换开关，所述功能切换开关设置于显示单元的下方，用于当测量物体的长度或者深度时切换至所述第一编码器工作状态，当测量物体的角度时切换至所述第二编码器工作状态。

5.如权利要求1所述的多功能测量装置，其特征在于，该多功能测量装置还包括存储单元，用于对测量所得的长度值或者深度值以及角度值进行分类存储。

6.如权利要求1所述的多功能测量装置，其特征在于，该多功能测量装置还包括归零开关，用于在测量之前对齐量尺的零刻线。

7.如权利要求1所述的多功能测量装置，其特征在于，该多功能测量装置还包括校准开关，用于校准测量精度。