CN106949823A - 高精度手持轮式测距仪 - Google Patents

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Abstract

本发明属于测距技术领域，涉及一种手持轮式测距仪，其包括有壳体，在壳体的角部设置有轮座，轮座上安装有可转动的测量轮，所述测量轮的圆周侧面固定有交替排列且极性相反的磁性器件，在轮座上安装固定有至少一对与磁性器件的极性相配合的霍尔器件，霍尔器件通过检测测量轮转动时磁性器件产生的磁性变化输出给控制电路，计算测量的距离。在壳体的内部设置有角度测量模块，用以检测壳体与测量面的角度输出给控制电路，计算测量轮接触点至相邻角部的平行测量面的距离，在测量两个边或单边有阻挡面时的测量面距离，可以开启角度测量模块，角度测量模块在不需要，可以通过按键关闭该功能。

Description

高精度手持轮式测距仪
技术领域
本发明属于测距技术领域，涉及一种高精度手持轮式测距仪。
背景技术
霍尔效应是电磁效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔于1879年在研究金属的导电机制时发现的。当电流垂直于外磁场通过导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。
根据霍尔效应，人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点，因此，在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。
现有技术中人们采用霍尔效应的原理做成轮式测距仪，这种轮式测距仪主要用于测量地面的上尺寸，它通过轮子在地面上转动时产生的开关变化检测脉冲个数，通过计算轮子周长和开孔个数来计算距离。
手持式小型轮式测距仪主要应用于测量小件物品的尺寸，如箱体、家具等等，但是在手持式小型轮式测距仪的会产生比较多的问题，比如快速测量完成后，轮子离开测量面后因转动的惯性会让轮子继续转动，此时会产生很大误差，此外也很难做到机器内部的防尘及防水的效果。此外，比如测量两个边有阻挡面的长度时，前后的距离因阻挡面及因为仪器本自的长度和宽度，在角落处无法进行准确测量。
发明内容
本发明的目的是提供一种高精度手持轮式测距仪，其包括有壳体，在壳体的角部设置有轮座，轮座上安装有可转动的测量轮，所述测量轮的圆周侧面固定有交替排列且极性相反的磁性器件，在轮座上安装固定有至少一对与磁性器件的极性相配合的霍尔器件，霍尔器件通过检测测量轮转动时磁性器件产生的磁性变化输出给控制电路，计算测量轮走过的距离；
在壳体的内部设置有角度测量模块，用以检测壳体与测量面的角度输出给控制电路，计算测量轮接触点至相邻角部的平行测量面的距离，在测量两个边或单边有阻挡面时的测量面距离，可以开启角度测量模块，角度测量模块在不需要，可以通过按键关闭该功能。
在本发明的一个较好实施例中，所述的角度测量模块与控制电路相连接，角度测量模块包括角度传感器。
在本发明的一个较好实施例中，所述轮座上两侧各设置有槽口，所述测量轮的转动轴的两端置于两侧的槽口内，转动轴可在沿槽口活动，使测量轮可远离或接近霍尔器件。
在本发明的一个较好实施例中，所述测量轮的转动轴与轮座之间还设置有弹簧压缩部件，在弹簧压缩部件作用下测量轮远离霍尔器件，测量轮在受力时可移动接近霍尔器件。
在本发明的一个较好实施例中，在壳体上还安装有交互键盘和显示屏，分别都与内部的控制电路连接，交互键盘用以开关仪器与设置参数，控制电路输出结果在显示屏上显示。
在本发明的一个较好实施例中，在轮座上还设置有一个触发开关，检测测量轮的接近，以触发霍尔器件、控制电路与显示屏的工作。
本发明的较好技术方案的技术效果在于，采有磁性器件的测量轮和带极性检测的霍尔器件来实现轮式测距，轮子离开测量面后霍尔器件的检测也周时中断，防止测量轮的惯性转动会产生很大误差，此外仪器内部也能做到很好的防尘及防水的效果；还可以在测量两个边或单边有阻挡面时的距离。
附图说明
图1是实施例中的测距仪离开测量面的状态，其中的测度轮远离霍尔器件，霍尔器件无法检测到测量轮上的磁性。
图2是实施例中的测距仪在测量面上的状态。
图3是实施例中的测距仪的局部结构示图1。
图4是实施例中的测距仪的局部结构示图2。
图5是实施例中的测距仪的带尺寸视图。
图6是实施例中的测距仪的测量原理图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例对本发明的技术方案作详细的说明，以使本领域的技术人员能清楚完整的理解本发明。
参照图1－4所示，本实施例为一种高精度手持轮式测距仪，包括有壳体1，在壳体的角部设置有轮座2，轮座上安装有可转动的测量轮3，测量轮的圆周侧面固定有交替排列且极性相反的磁性器件31，在轮座上安装固定有一对与磁性器件的极性相配合的霍尔器件4，霍尔器件通过检测测量轮转动时磁性器件产生的磁性变化输出给控制电路，计算测量的距离。在壳体上还安装有交互键盘5和显示屏4，分别都与内部的控制电路连接，交互键盘用以开关仪器与设置参数，控制电路输出结果在显示屏上显示。
在壳体的内部设置有角度测量模块，用以检测壳体与测量面的角度输出给控制电路，计算测量轮接触点至相邻角部的平行测量面的距离，在测量两个边或单边有阻挡面时的测量面距离，可以开启角度测量模块，角度测量模块在不需要，可以通过按键关闭该功能。本实施例中的度测量模块与控制电路相连接，角度测量模块采用角度传感器，角度传感器在附图中未示出。
本实施例中的磁性器件31为磁体，磁体均匀分布在测量轮圆周侧面，N极与S极的磁体交替排，制作时磁体一体成型于测量轮上，霍尔器件4为两个，分别可检测N极与S极的磁性变化。
轮座2上两侧各设置有槽口21，测量轮的转动轴32的两端置于两侧的槽口21内，转动轴32可沿槽口活动，使测量轮可远离或接近霍尔器件。测量轮的转动轴与轮座之间还设置有弹簧压缩部件22，在弹簧压缩部件22作用下测量轮远离霍尔器件，测量轮在受力时可移动接近霍尔器件。
在轮座上还设置有一个触发开关，触发开关图中未示出，其用于检测测量轮的接近，以触发霍尔器件、控制电路与显示屏的工作。
其测量实现的过程是，当不工作时，通过弹簧压缩部件让测量轮向外弹开，霍尔器件不法检测到测量轮上的磁性信号，所以测量轮处于离合器离开的状态，无法检测到磁性变化信号，即使测量轮因惯性转动或其它外力转动，也不影响到测量的结果。
当开始测量时，测量轮受力向内移动，同时可以加一个触发开关，让控制电路工作，触发处理器开始检测信号。霍尔器件可以检测到测量轮上的磁性的N与S信号，在些前还应提前调试让测量轮上的S极性区域和N极性区域分别与霍尔器件相互对应，始终处于N,S或S,N状态，此时能过计数的方式检测N,S极性的变化量，同时可以通过测量轮的NS极性变化判断测量轮是前进还是后退。
例如当前两个霍尔器件检测的极性为分别为N极和S极，那此向前走则检测为S到N的变化，那此向后走则为N到S的变化，相位变化刚好相反，所以通过识别相位变化即可得到方向。能过计算便可以得到测量轮走的距离。距离计算公式＝轮子的磁间距*磁交变次数。
因为轮完全可以置于外部，与壳体内部只有磁场连接，磁场因可以穿透非磁性材料。所以这样可以做好很好的防水，防尘效果。
参照图5－6所示，为本实施例的高精度手持轮式测距仪在测量两个边或单边有阻挡面的距离，即主要测量图6中L2和L4的距离。
通过角度传感器先测得当前角度a1或a2的值，并且a1与a2之间存在a1+a2＝90度的关系，已知仪器的宽度L5和长度L6，通过公式L2＝L5*SIN(a1)、L4＝L6*SIN(a2)，在控制电路内就可以计算得到L2和L4的距离，L3值是通过没量轮测量出的。
以上实施例，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种高精度手持轮式测距仪，其包括有壳体，在壳体的一个角部设置有轮座，轮座上安装有可转动的测量轮，所述测量轮的圆周侧面固定有交替排列且极性相反的磁性器件，在轮座上安装固定有至少一对与磁性器件的极性相配合的霍尔器件，霍尔器件通过检测测量轮转动时磁性器件产生的磁性变化输出给控制电路，计算测量轮走过的距离；
在壳体的内部设置有角度测量模块，用以检测壳体与测量面的角度输出给控制电路，计算测量轮接触点至相邻角部的平行测量面的距离。
2.根据权利要求1所述的高精度手持轮式测距仪，其特征在于，所述轮座上两侧各设置有槽口，所述测量轮的转动轴的两端置于两侧的槽口内，转动轴可在沿槽口活动，使测量轮可远离或接近霍尔器件。
3.根据权利要求2所述的高精度手持轮式测距仪，其特征在于，所述测量轮的转动轴与轮座之间还设置有弹簧压缩部件，在弹簧压缩部件作用下测量轮远离霍尔器件，测量轮在受力时可移动接近霍尔器件。
4.根据权利要求1所述的高精度手持轮式测距仪，其特征在于，在壳体上还安装有交互键盘和显示屏，分别都与内部的控制电路连接，交互键盘用以开关仪器与设置参数，控制电路输出结果在显示屏上显示。
5.根据权利要求1所述的高精度手持轮式测距仪，其特征在于，在轮座上还设置有一个触发开关，检测测量轮的接近，以触发霍尔器件、控制电路与显示屏的工作。
6.根据权利要求1所述的高精度手持轮式测距仪，其特征在于，所述的角度测量模块与控制电路相连接，角度测量模块包括角度传感器。
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