CN202109848U

CN202109848U - 具有可编程函数计算器的数显卡尺

Info

Publication number: CN202109848U
Application number: CN2011201716059U
Authority: CN
Inventors: 董磊
Original assignee: SHANGHAI SIEYUAN HONGRUI AUTOMATION CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI SIEYUAN HONGRUI AUTOMATION CO Ltd
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2021-05-26

Abstract

一种测量仪表技术领域的具有可编程函数计算器的数显卡尺，包括：卡尺体和设置于动尺上的测控数显组件。本装置不仅能进行长度、外径、内径、深度或高度的测量，而且能对直接测量值进行数据运算，并且运算的方式可依自定义函数进行。

Description

具有可编程函数计算器的数显卡尺

技术领域

本实用新型涉及的是一种测量仪表技术领域的装置，具体是一种具有可编程函数计算器的数显卡尺。

背景技术

目前，公知的数显卡尺构造是由定尺、量爪、深度尺、微调螺钉、固定螺钉、动尺组成，动尺正面设置有电源开关、任意位置复零钮、公制英制转换钮、电池盒和液晶显示屏，动尺正面内部设置有传感测量电路、显示器驱动电路。可以进行长度、外径、内径、深度或高度的测量，直接测量值以数字形式在液晶显示器上显示。但是，在例如圆面积的测量应用中，首先需使用现有数显卡尺测量圆直径，由于现有数显卡尺不能对直接测量值进行运算，因此需要将测得的圆直径值记录下来后再进行运算。这样，在记录数据和数据运算的过程中，不仅容易出错，而且也降低了测量效率。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种具有可编程函数计算器的数显卡尺，不仅能进行长度、外径、内径、深度或高度的测量，而且能对直接测量值进行数据运算，并且运算的方式可依自定义函数进行。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括：卡尺体和测控数显组件。其中：

所述的卡尺体包括：定尺和动尺，其中：定尺套接于动尺内部，动尺上安装测控数显组件。

所述的定尺和动尺的顶部设有相匹配的量爪。

所述的测控数显组件包括：传感测量组件、中央处理单元、显示器驱动组件、液晶显示器、永久记忆性存储器和操作按键，其中：传感测量组件的输出与中央处理单元的输入相连，中央处理单元的输出与显示器驱动组件的输入相连，显示器驱动组件的输出与液晶显示器的输入相连，永久记忆性存储器与中央处理单元相连，操作按键分别与中央处理单元和传感测量组件相连。

所述的传感测量组件具体位于动尺正面内部，传感测量组件用于采集位移信号，将信号处理后，进行运算输出测量值。

所述的中央处理单元具体位于动尺正面内部，中央处理单元是此新型卡尺的运算核心和控制核心，对传感测量组件输出的测量值进行指定函数的运算，并将运算数据输出到显示驱动组件。

所述的显示器驱动组件位于动尺正面内部，显示器驱动组件接收中央处理单元输出的数据，将数据转换成点阵信号送入液晶显示器。

所述的液晶显示器位于动尺正面，液晶显示器用于显示测量数据。

所述的永久记忆性存储器具体位于动尺正面内部，永久记忆性存储器用于存储自定义的函数。

所述的操作按键具体位于动尺正面，操作键盘用于输入自定义函数及对此新型卡尺进行各种控制操作。

本装置在测量前，使用操作按键输入函数并存储在永久记忆性存储器中，测量时，传感测量组件将测量值送入中央处理单元，中央处理单元调用永久记忆性存储器中的指定函数进行运算，运算完成后，将结果输出到显示器驱动组件，最终在液晶显示器上显示。

本实用新型的有益效果是，当需要对测量物体长度、外径、内径、深度或高度进行后续运算时，不用人工记录下数值再计算，而是方便地从显示器上直接读取结果，有效提高了测量效率。

附图说明

图1是本实用新型示意图。

图2是测控数显组件原理示意图。

图3是测控数显组件面板示意图。

图4是一种函数编辑键盘定义示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例包括：卡尺体1和测控数显组件2，其中：

所述的卡尺体1包括：定尺3、动尺4、深度尺6、微调螺钉7、固定螺钉8，其中：定尺3套接于动尺4内部，测控数显组件2安装在动尺4上。

所述的定尺3和动尺4的顶部设有相匹配的量爪5。

如图2所示，所述的测控数显组件2包括：传感测量组件9、中央处理单元10、显示器驱动组件11，液晶显示器12、永久记忆性存储器13、操作按键14、锂电池15，其中：传感测量组件9的输出与中央处理单元10的输入相连，中央处理单元10的输出与显示器驱动组件11的输入相连，显示器驱动组件11的输出与液晶显示器12的输入相连，永久记忆性存储器13与中央处理单元10相连，操作按键14一部分与中央处理单元10相连，另一部分与传感测量组件9相连。

所述的液晶显示器12、操作按键14设置于动尺正面和顶部侧面，传感测量组件9、中央处理单元10、显示器驱动组件11、永久记忆性存储器13设置于动尺正面内部。锂电池15设置于动尺4背面。

如图3所示，测控数显组件面板有操作按键和液晶显示器12，所述的操作按键14包括：电源开关16、任意位置复零钮17、公制英制转换钮18、函数编辑钮19、函数调用钮20、函数重复调用钮21、函数编程键盘22、数据截取钮23。

本实施例中：

所述的传感测量组件9采用的是鉴相型容栅传感系统，具体包括：鉴相型容栅传感器和鉴相型测量电路，鉴相型容栅传感器的动栅位于动尺上，定栅位于定尺上，动栅和定栅相对放置，其间留有间隙，形成一对对电容，这些电容并联联接，通过静电耦合来实现位移的测量。传感器输出的位移调相信号，经解调、放大和整形，再送入鉴相器，以检出相位变化，供测量运算器处理。测量电路将鉴相器的数据与基准信号进行比较和运算，振荡器输出信号用作解调器、鉴相器的同步信号和运算器的定时信号，输出测量值串行信号到中央处理单元，鉴相型容栅传感器配以鉴相型测量电路直接使用容栅专用集成电路芯片78102实现。

容栅专用集成电路芯片78102的第32脚为公制英制转换脚，每接一次高电平，就转换一次公英制，公制英制转换钮18连接到此引脚，任意位置复零钮17也与此芯片连接。

所述的中央处理单元10具体由ARM处理器芯片和科学计算器芯片组成，其中：

所述的ARM处理器芯片采用AT91FR40162，此芯片具有256K字节片上SRAM及2M字节的片上Flash。容栅专用集成电路芯片78102的第27脚输出同步脉冲信号，第28脚输出串行数据信号，输出的同步脉冲信号和串行数据信号为1.5V电平，通过电平转换接入AT91FR40162芯片的3.3V电平输入端口。

所述的科学计算器芯片采用SC3449单片CMOS科学计算器芯片，具有基本计算、存储器计算、分数计算、百分比计算、科学函数计算、统计回归计算、度分秒计算等功能；SC3449芯片的PA0～PA7端口和SEG1～SEG8端口组成键盘阵列信号，均与AT91FR40162芯片的输入输出口连接，由AT91FR40162芯片完成虚拟键盘的映射。

AT91FR40162芯片主要完成以下工作：将输入的函数编码后存储在永久记忆性存储器13中，对输入的测量数据解码，并从永久记忆性存储器13中调用函数，完成对科学计算器芯片的虚拟键盘映射操作，操作按键控制工作流程。

所述的永久记忆性存储器13具体为AT24C1024芯片，具有1M比特的存储容量，用于存储自定义的函数。通过串口与AT91FR40162芯片连接。操作按键14中的函数编辑钮19、函数调用钮20、函数重复调用钮21、函数编程键盘22、数据截取钮23与AT91FR40162芯片相连。

所述的显示驱动组件11具体由中央处理单元10中的SC3449单片CMOS科学计算器芯片完成，该芯片最大支持60字符段、8公共段的液晶显示器。

所述的液晶显示器分上下两行，上行由点阵构成，显示测量值、函数表达式以及计算状态标记，下行为八段数码显示运算结果。

图3中，函数编辑钮19用于进入函数编辑状态，函数编辑键盘22为3X5排列共15个按键，用于输入自定义函数，函数调用钮20用于调出已存储的函数列表，选择并调用指定函数，测量时，数据截取键23用于确认测量值送入中央处理单元10进行函数计算，液晶显示器12用于显示测量值及计算结果，函数重复调用钮21用于下一轮测量时重复调用上一轮测量时用到的函数。

依如图4所示的函数编辑键盘，对此新型卡尺的操作步骤作简要说明：

操作示例1：测量圆面积，首先要测量圆直径A，由直径求面积的函数表达式为A^2＊3.14/4，现有的数显卡尺只能测量圆直径，然后记录下该数值后再进行圆面积的计算。而使用此新型卡尺即可直接读取圆面积，操作步骤如下：

1、按下“函数编辑钮19”，进入函数编程状态，屏幕显示闪烁的短线。

2、先按“shift”键，再按“0”键，输入“A”，表示圆的直径。

3、先按“shift”键，再按“9”键，输入运算符“^”；通过“2”键，输入数字“2”；再通过“×/÷”键，输入运算符“＊”；通过“3”键，输入数字“3”；通过“.”键，输入小数点；通过“1”键输入数字“1”；通过“4”键，输入数字“4”。按“×/÷”键两次，输入运算符“/”；通过“4”键，输入数字“4”。至此，完成自定义通过圆直径计算圆面积的表达式A^2＊3.14/4的输入。

4、点击“＝”键，保存所输入的表达式，系统自动为该表达式添加序号“01”，屏幕显示“01＝A^2＊3.14/4”，说明表达式保存成功。

5、测量前，按函数调用钮20，屏幕显示已存储的函数列表，当前仅一个表达式“01＝A^2＊3.14/4”，并处于选中状态，按“＝”键确定使用此表达式。

6、按现有卡尺使用方法测量圆直径，屏幕上半部分显示测量所得的数值，下半部分显示“A”，表示等待A变量的截取确认，例如测得的数值为“2.50mm”，按下数据截取钮23，屏幕上半部分显示“2.50^2＊3.14/4”，屏幕下半部分显示“4.90625”，这个读数即为圆面积。

7、按“函数重复调用钮21”，屏幕下半部分显示“A”，继续调用此函数，开始新一轮测量计算。

操作示例2：测量两孔中心距，在不使用中心距卡尺的情况下，需分别测量两孔最近端和最远端间距A和B，中心距计算的函数表达式为(A+B)/2，现有数显卡尺完成A和B的测量后分别记录A和B的数值再进行计算，记录数据和计算数据的过程中容易出错，效率也不高，而使用此新型卡尺可直接读取中心距，操作步骤如下：

1、输入表达式“(A+B)/2”，

2、点击“＝”键，保存所输入的表达式，系统自动为该表达式添加序号“02”，屏幕显示“02＝(A+B)/2”，说明表达式保存成功。

3、测量前，按函数调用钮20，屏幕显示已存储的函数列表，使用“/-”或“×/÷”键上下移动光标条使“02＝(A+B)/2”处于选中状态，按“＝”键确定使用此表达式。

4、按现有卡尺使用方法测量A，屏幕上半部分显示测量所得的数值，下半部分显示“A”，表示等待A变量的截取确认，例如测得的数值为“150.91mm”，按下“数据截取钮23”，屏幕下半部分显示“B”，表示完成了A的截取，等待B截取确认。再测量两孔最远端的间距B，例如测得的数值为“156.47mm”，按下“数据截取钮23”，屏幕上半部分显示“(150.91+156.47)/2”，屏幕下半部分显示“153.69”，这个读数即为两孔的中心距。

5、按“函数重复调用钮21”，屏幕下半部分显示“A”，继续调用此函数，开始新一轮测量计算。

Claims

1.一种具有可编程函数计算器的数显卡尺，其特征在于，包括：卡尺体和测控数显组件，其中：所述的测控数显组件包括：传感测量组件、中央处理单元、显示器驱动组件、液晶显示器、永久记忆性存储器和操作按键，其中：传感测量组件的输出与中央处理单元的输入相连，中央处理单元的输出与显示器驱动组件的输入相连，显示器驱动组件的输出与液晶显示器的输入相连，永久记忆性存储器与中央处理单元相连，操作按键分别与中央处理单元和传感测量组件相连。

2.根据权利要求1所述的具有可编程函数计算器的数显卡尺，其特征是，所述的卡尺体包括：定尺和动尺，其中：定尺套接于动尺内部，动尺上安装测控数显组件。

3.根据权利要求2所述的具有可编程函数计算器的数显卡尺，其特征是，所述的定尺和动尺的顶部设有相匹配的量爪。

4.根据权利要求1所述的具有可编程函数计算器的数显卡尺，其特征是，所述的传感测量组件具体位于动尺正面内部；所述的中央处理单元具体位于动尺正面内部；所述的显示器驱动组件位于动尺正面内部；所述的液晶显示器位于动尺正面；所述的永久记忆性存储器具体位于动尺正面内部：所述的操作按键具体位于动尺正面。

5.根据权利要求1或4所述的具有可编程函数计算器的数显卡尺，其特征是，所述的操作按键包括：电源开关、任意位置复零钮、公制英制转换钮、函数编辑钮、函数调用钮、函数重复调用钮、函数编程键盘和数据截取钮。