CN1233979C - 直线位移容栅式全防水电子数显卡尺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种直线位移容栅式全防水电子数显卡尺，包括位移信号采集装置、数显装置和由尺身和尺框构成的测量，其中位移信号采集装置采用直线位移式容栅传感器，其特征在于：所述卡尺的尺身上设有一个与外界隔绝的密封空腔，直线位移式容栅传感器的定栅和动栅均设置于该密封空腔中，该密封空腔的一端端头开设有一个通孔，通孔与同步连接装置及信号导线的配合为既可以让同步连接装置沿通孔滑动，又保证通孔处对外界密封隔绝的滑动密封配合；数显装置为防水式数显装置。本发明防潮、防水性能好，可在水中或其他液体中正常使用。且本发明拥有传统产品的所有优点，外表与传统产品极为相似的形式，易于被用户接受且方便使用，而且本发明结构简单，工艺性能好，易实现大批量重复生产。
Description
(一)技术领域：
本发明涉及一种直线位移容栅式电子数显卡尺，特别是直线位移容栅式全防水电子数显卡尺。
(二)背景技术：
本专利涉及一种直线位移容栅式全防水电子数显卡尺。直线位移式容栅传感器以其专用集成电路功耗低、产品结构微型化而成为电子量具业的主导核心产品。其应用量最大的又属电子数显卡尺。直线位移式传感器由两片各自独立、相互平行、之间有一定间隙、相对线性位移的栅状电容极板组成。由于电容耦和的介质即是两极板之间的空气，对介质介电常数的要求决定了传感器不能用于空气湿度大、水中、有导电离子存在的液体中等工作环境，因此一直以来容栅型电子量具的应用受到使用环境条件的限制。近年，国内已开发出机械式位移机构与圆容栅数字显示相结合的防水电子数显卡尺。如申请号为：98116518.4，名称为《一种电容式数显卡尺》，这种防水电子数显卡尺首先将直线运动通过齿轮齿条转换成转动，用圆容栅测出转动量，从而得到直线运动量。这种间接的测量方式，由于在运动量的转换和换算过程中存在误差，因此其测量不够准确，同时其结构也较复杂。
(三)发明内容：
本发明将公开一种与现有的直线位移式容栅传感器相同，采用直接测量直线位移量的直线位移容栅式全防水电子数显卡尺。
本直线位移容栅式全防水电子数显卡尺与普通直线位移式容栅数显卡尺相同包括位移信号采集装置、数显装置和由尺身和尺框构成的测量装置三部份，其中位移信号采集装置也是采用直线位移式容栅传感器。与传统直线位移式容栅传感器不同的是，本发明所述卡尺的尺身上设有一个与外界隔绝的密封空腔，直线位移式容栅传感器的定栅和动栅均设置于该密封空腔中，该密封空腔的一端端头开设有一个可让信号导线和同步连接装置穿过的通孔，同步连接装置用于连接动栅、尺框以保证动栅和尺框同步运动；通孔与同步连接装置及信号导线的配合为既可以让同步连接装置沿通孔滑动，又保证通孔处对外界密封隔绝的滑动密封配合；同时数显装置也为防水式数显装置。
为使本发明结构简单和便于实现，所述密封空腔由设于尺身上的容槽，容槽上的密封盖板和容槽端头的密封堵头构成，所述通孔开设于堵头上。
所述同步连接装置至少包括分设于密封空腔内外两侧的动栅连接杆和尺框连接杆，动栅连接杆设置于密封空腔中，其前端与动栅固连，尺框连接杆设置于密封腔外，其前端与尺框连接，动栅连接杆与尺框连接杆的后端固连以保证尺框和动栅同步移动。同步连接装置也可以是一根后端为一个整体而前端叉成两根杆的形式，其中一根叉杆设置于密封空腔内充当动栅连接杆，其前端与动栅连接，另一根叉杆设置于密封空腔外侧，充当尺框连接杆，其前端与尺框连接。此时的同步连接装置可由原有卡尺的深度尺制成。同步连接装置可以如上述结构为仅有一根杆的单杆式，当然也可以为有多根杆并排组成的多杆式，而且它们可以是杆状的，也可以是片状的，或其它任何形式，只要保证动栅与尺框同步移动即可。
为了使本发明所述的结构简洁，使用方便，最好在动栅连接杆和尺框连接杆上分别开设可容纳信号导线的导线容槽，信号导线设置于导线容槽中。
由于动栅设置于开设于尺身上的密封空腔内，为了尺身尺寸不会太大，必须缩小原有动栅尺寸，本发明是将动栅电路分设于2层或2层以上线路板上，将上述电路板压成电路模块，同时在电路模块上没有设置电路的空白处开设有元器件嵌槽，动栅上的微型化元器件嵌于其中。
本发明中数显装置是将数显线路板及其上安装的元器件和显示屏全部封装于封装板上形成模块化电路以防水防潮。
由于本发明仍然采用直线位移式容栅传感器作为移信号采集装置，因此拥有传统产品的所有优点，而且本发明可以制成外表与传统产品极为相似的形式，从而易于被用户接受且方便使用，多层结构的动栅电路分布保证了本发明体积不会扩大，而仅在密封堵头上开设通孔实现密封空腔内外元器件的机械连接和电导通，使测量机构的密封更可靠，也更易实现，使本发明防潮、防水性能好，可在水中或其他液体中正常使用。而且本发明结构简单，工艺性能好，易实现大批量重复生产。
(四)附图说明：
图1为本发明一种典型实施方式结构示意图。
图2为图1所述实施方式中尺框、动栅及同步连接装置结构示意图。
图3为图1所述实施方式中数显模块结构示意图。
图4为图1所述实施方式中动栅电路模块示意图。
图5为图4所述电路模块的分层图。
(五)具体实施方式：
在具体实施本发明时，如图1所示，尺框1和与之固连的数显装置2卡套于尺身3上，尺身3上开设有容槽，定栅4固定于容槽中，容槽上盖有密封盖板6，后端由密封堵头8封堵，由深度尺制成的同步连接杆7为前端分成两根叉杆，而后端连成一体的形式，其前端的两个叉杆，一个设置于由容槽、密封盖板6和密封堵头8构成的密封空腔内，作为动栅连接杆71，其前端与设置于密封空腔内的动栅5连接；另一个叉杆设置于密封空腔外，做为尺框连接杆72，其前端与尺框1连接。两个叉杆上相对的一侧上分别开设有容线槽，信号导线9设置于容线槽内并与之相对固定；同步连接杆7的后端穿过密封堵头8上开设的通孔，为了使密封更可靠，密封堵头8的通孔处还可设一个密封圈10。为了使动栅5紧靠于定栅4表面滑动，防止其上下浮动造成测量误差，其上端与密封盖板6之间还可设置一个压紧弹片11。动栅电路分设于2层或2层以上线路板15上，且上述线路板15被压成电路模块状，同时在电路模块上没有设置电路的空白处开设有元器件嵌槽16，动栅上的微型化元器件嵌于其中。数显装置2是将数显线路板14及其上安装的元器件和显示屏12全部封装于封装板13上形成模块化电路。
Claims (9)
1、直线位移容栅式全防水电子数显卡尺，包括位移信号采集装置、数显装置和由尺身和尺框构成的测量装置，其中位移信号采集装置采用直线位移式容栅传感器，其特征在于：所述卡尺的尺身(3)上设有一个与外界隔绝的密封空腔，直线位移式容栅传感器的定栅(4)和动栅(5)均设置于该密封空腔中，该密封空腔的一端端头开设有一个通孔，通孔与同步连接装置(7)及信号导线(9)的配合为既可以让同步连接装置(7)沿通孔滑动，又保证通孔处对外界密封隔绝的滑动密封配合；同步连接装置(7)用于连接动栅(5)、尺框(1)以保证动栅(5)和尺框(1)同步运动；数显装置(2)为防水式数显装置。
2、根据权利要求1所述的直线位移容栅式全防水电子数显卡尺，其特征在于：所述密封空腔由设于尺身(3)上的容槽，容槽上的密封盖板(6)和容槽端头的密封堵头构成，所述通孔开设于堵头(8)上。
3、根据权利要求1所述的直线位移容栅式全防水电子数显卡尺，其特征在于：所述同步连接装置(7)至少包括分设于密封空腔内外两侧的动栅连接杆(71)和尺框连接杆(72)，动栅连接杆(71)设置于密封空腔中，其前端与动栅(5)固连，尺框连接杆(72)设置于密封空腔外，其前端与尺框(1)连接，动栅连接杆(71)与尺框连接杆(72)的后端固连以保证尺框(1)和动栅(5)同步移动。
4、根据权利要求2所述的直线位移容栅式全防水电子数显卡尺，其特征在于：所述同步连接装置(7)至少包括分设于密封空腔内外两侧的动栅连接杆(71)和尺框连接杆(72)，动栅连接杆(71)设置于密封空腔中，其前端与动栅(5)固连，尺框连接杆(72)设置于密封腔外，其前端与尺框(1)连接，动栅连接杆(71)与尺框连接杆(72)的后端固连以保证尺框(1)和动栅(5)同步移动。
5、根据权利要求1～4中任何一项所述的直线位移容栅式全防水电子数显卡尺，其特征在于：所述同步连接装置(7)是一根后端为一个整体而前端叉成两根杆的形式，其中一根叉杆设置于密封空腔内充当动栅连接杆(71)，其前端与动栅(5)连接，另一根叉杆设置于密封空腔外侧，充当尺框连接杆(72)，其前端与尺框(1)连接。
6、根据权利要求3或4所述的直线位移容栅式全防水电子数显卡尺，其特征在于：在动栅连接杆(71)和尺框连接杆(72)上分别开设可容纳信号导线(9)的导线容槽，信号导线(9)设置于导线容槽中。
7、根据权利要求5所述的直线位移容栅式全防水电子数显卡尺，其特征在于：在动栅连接杆(71)和尺框连接杆(72)上分别开设可容纳信号导线(9)的导线容槽，信号导线(9)设置于导线容槽中。
8、根据权利要求1～4中任何一项所述的直线位移容栅式全防水电子数显卡尺，其特征在于：动栅电路分设于2层或2层以上线路板(15)上，且上述线路板(15)被压成电路模块状，同时在电路模块上没有设置电路的空白处开设有元器件嵌槽(16)，动栅上的微型化元器件嵌于其中。
9、根据权利要求1～4中任何一项所述的直线位移容栅式全防水电子数显卡尺，其特征在于：数显装置(2)是将数显线路板(14)及其上安装的元器件和显示屏(12)全部封装于封装板(13)上形成模块化电路。
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