CN204649116U - 一种可多场合应用的智能数显卡尺 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可多场合应用的智能数显卡尺，采用电磁感应原理，即使在有油污或者有水的工作环境中也不影响其使用及精度，不同于容栅卡尺采用电容原理，不能在液态环境下工作。包括定尺与动尺，动尺内有电子测量电路和无线通信电路，动尺上设有显示屏，数显卡尺附带有无线语音播报装置，显示屏背面设置有LED背光源，显示屏为普通液晶屏或触摸屏，可设触摸式按键。本实用新型使得卡尺可在液态环境下使用，并提高了测量数据的便捷性和使用数据的方便性，利用无线技术可以成为一个智能化的卡尺。也可应用在多种场合，比如适合触摸屏幕或触摸式按键的工作环境，LED背光源有助于在光线不足的地方或光线照射不到的地方清晰显示，方便使用者读取数据。

Description

一种可多场合应用的智能数显卡尺

技术领域

本实用新型涉及精密测量工具，具体涉及一种可多场合应用的智能数显卡尺。

背景技术

卡尺从机械式发展到目前的数显式，较大地提高了测量的简易性与便捷性，但现有的数显卡尺目前还未连入互联网，局限于把测量数据用USB口或串口导出，智能化程度不高，本实用新型通过加入无线技术使得卡尺能够连入互联网，计算机、手机、其它无线移动终端上装有卡尺测量软件后，通过该测量软件能进行测量数据的各种处理，如保存、分析数据通过电脑或者无线终端也可对卡尺进行简单操控等，使得卡尺成为智能化的卡尺。目前的数显卡尺在进行测量时，无法广泛应用，比如适合触摸屏幕或触摸式按键的工作环境，比如光线不足的地方或光线照射不到的地方或被工件挡住显示屏等各种难读数的场合，从而影响读取显示屏上的测量数据的便捷性或无法读出读数。综上所述，本实用新型大大提高了卡尺的适用环境，能在各种良好的环境或恶劣的环境下适用，所以称之为一种可多场合应用的智能数显卡尺。

实用新型内容

本实用新型主要提供一种可应用在多种非常规场合或工作环境下的智能数显卡尺。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可多场合应用的智能数显卡尺，包括定尺、动尺与动尺外壳，动尺外壳内设有线路板，动尺外壳上设有显示屏，数显卡尺附带有无线语音播报装置，所述显示屏背面设置有LED背光源，所述显示屏为液晶屏或触摸屏，动尺外壳上有普通按键或触摸式按键。

进一步，动尺外壳上设有太阳能电池板，与动尺外壳内的线路板连通，用来对线路板上的电路进行供电。

进一步，动尺外壳内设有高集成度的无线收发芯片、外围元器件及天线，无线收发芯片上有无线发射模块与无线接收模块以实现无线通信，可与计算机、手机、带无线接口的打印机以及所述数显卡尺附带的无线语音播报装置之间进行实时通信和交换数据，使得卡尺能够和外界的互联网相连通，成为智能化的卡尺，另外计算机、手机、其它无线移动终端上装有卡尺测量软件，通过该测量软件能进行测量数据的保存、分析。通过电脑或者无线移动终端也可实现对卡尺基本功能的控制：公英制转换、关机、清零、语音播报等等。

进一步，天线设置于动尺外部，即动尺外壳的外侧面。

进一步，线路板上设有可充电电池，负责对线路板上的电路进行供电；所述卡尺材质为塑料或动尺外壳的材质为塑料。

进一步，数显卡尺还包括带无线充电功能的包装盒或无线充电器。

进一步，包装盒包括充电外壳和无线充电的发射装置、通讯控制电路。

进一步，线路板上设有无线充电的无线接收装置，无线接收装置包括无线接收线圈、无线接收电路、整流稳压电路，整流稳压电路将无线接收电路中接收到的能量调理、整流稳压后对可充电电池进行充电；所述通讯控制电路根据电池的充电状态采集相应的充电电压或电流信息计算出电池的电能需求量，并将卡尺电池电能需求信息反馈到无线发射电路调节电源管理电路的输出电压。

进一步，无线充电的无线接收装置嵌入充电外壳内，形成一体。

进一步，线路板上设有电涡流传感器。

本实用新型的有益效果：可应用在多种场合，提高了测量数据的便捷性及恶劣环境下读出读数的能力；采用无线通信技术，无需额外的通信线缆，可以组建本地的局域网，也能轻松连接互联网；可以使用太阳能来供电，可无线充电。

附图说明

图1是本实用新型的电学原理框图；

图2是一种可多场合应用的智能数显卡尺中的立体分解图；

图3是天线外置的智能数显卡尺中的立体分解图；

图4是图2的组合图；

图5是本实用新型应用于无线语音播报的实施例的电学框图；

图6是本实用新型卡尺的无线充电原理图；

图7是本实用新型卡尺的无线充电外壳。

图中：1、定尺   2、动尺   3、动尺外壳   4、显示屏   5、无线语音播报装置   6、LED背光源   7、触摸式按键   8、电涡流传感器   9、太阳能电池板   10、线路板   11、无线收发芯片   12、外围元器件   13、天线   14、无线发射模块   15、无线接收模块   16、包装盒   17、充电外壳   18、无线充电的无线接收装置   19、整流稳压电路   20、通讯控制电路   21、无线接收线圈   22、无线接收电路   23、无线收发电路   24、可充电电池   25、垫圈。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的以及效果有更加清楚地了解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型一种可多场合应用的智能数显卡尺，工作原理如图1，结构如图2至图5，包括定尺1、动尺2与动尺外壳3，动尺外壳3内设有线路板10，紧靠动尺外壳处还有一个与线路板10形状一致的垫圈25，动尺外壳3上设有显示屏4，所述数显卡尺附带有无线语音播报装置5，所述显示屏4背面设置有LED背光源6，所述显示屏4为液晶屏或触摸屏，显示屏4为液晶屏时，动尺外壳3上设有普通按键，显示屏4为触摸屏时，动尺外壳3上设有触摸式按键7。动尺外壳3上设有太阳能电池板9，与动尺外壳3内的线路板10连通，用来对线路板10上的电路进行供电。动尺外壳3内设有高集成度的无线收发芯片11、外围元器件12及天线13，卡尺与无线语音播报装置5相连时如图6，无线收发芯片11上有无线发射模块14与无线接收模块15以实现无线通信，可与计算机、手机及其它无线移动终端（即支持无线上网的电子产品即可）、带无线接口的打印机以及所述数显卡尺附带的无线语音播报装置5之间交换数据，使得卡尺能够和外界的互联网相连通，成为智能化的卡尺，采用无线通信技术，无需额外的通信线缆，可以组建本地的局域网，也能轻松连接互联网，另外计算机、手机、其它无线移动终端上装有卡尺测量软件，通过该测量软件能进行测量数据的各种处理，如保存、分析数据等。如图3，天线13也可外置，如设置于动尺外壳3的上侧面或左右侧面等。

卡尺采用电磁感应原理，可在有油污、水及大量的粉尘等恶劣工作环境下正常使用，线路板10上设有电涡流传感器8。

卡尺具备无线充电功能，这时卡尺材质为塑料或动尺外壳3的材质为塑料，线路板10上设有可充电电池24，负责对线路板10上的电路进行供电。如图7数显卡尺还包括带无线充电功能的包装盒16或无线充电器。包装盒16包括充电外壳17和无线充电的发射装置、通讯控制电路20，线路板10上设有无线充电的无线接收装置18，无线充电的无线接收装置18包括：整流稳压电路19、无线接收线圈21、无线接收电路22。整流稳压电路19将无线接收电路22中接收到的能量调理、整流稳压后对可充电电池24进行充电；所述通讯控制电路20根据电池的充电状态采集相应的充电电压或电流信息计算出电池的电能需求量，并将卡尺电池电能需求信息反馈到无线发射电路调节电源管理电路的输出电压。无线充电的无线接收装置18嵌入充电外壳17内，形成一体。卡尺无线充电装置由电源供电，电源管理电路是一个Boost-Buck电路，它将电源转换为5V～20V直流电。这个电压可以通过通讯及控制电路根据无线接收电路22及线圈采样电路反馈得到的信号来调节大小；经电源管理电路转换后的直流电源给高频振荡及功率放大电路供电；由于电源管理电路可以调节电压，因此可以通过调节电源管理电路的输出电压来控制无线发射线圈上输出功率。调谐电容是用于振荡电路的频率匹配。通讯及控制电路可以产生频率范围为100KHz～250KHz的高频方波信号，该信号通过高频振荡电路及功率放大器放大。放大线圈电路由高效的D类功放电路或者是桥式（半桥或全桥）组成。由通讯及控制电路中的微处理器产生的高频方波信号经过高频振荡电路及功率放大器放大后输送给调谐电路和发射线圈。无线发射线圈通过并联电容调节谐振，使线圈能够谐振在需要发射的频率。线圈电流采样电路对线圈电流进行采样并输出模拟电压，其电压与线圈电流值相对应；通讯及控制电路中有A/D采样电路读取该电压值，从而监控线圈电流。其可以通过调节电源管理电路的输出电压值来来实现闭环控制无线射频线圈的发射功率。无线接收线圈和其旁的调谐电容组成接收电路接收无线发射线圈发送的功率，然后通过整流及稳压电路中的桥式整流电路转换为4.2V直流电源，从而可以对卡尺电池进行充电。此外，无线接发电路22中的接收端的通讯芯片可以通过无线接收线圈来传输接收端的电压和充电电流给无线发射线圈端；从而可以计算充电效率。

充电的具体步骤如下：

无线发射线圈发送低功率高频信号给无线接收线圈。无线接收线圈收到有效高频信号后，将得到的接收线圈电压和电流，及自身ID信号返回给无线发射线圈。无线发射线圈识别ID后，确认为有效充电卡尺模块，从而排除其他金属物品；此外，无线发射线圈通过得到的无线接收线圈的电压和电流信息计算收发线圈间的耦合效率；当效率低于临界值时（如35%以下），不对无线接收线圈21发射；当效率在充电临界点以上，但低于最优充电范围时，可以通过增加发射功率来保证卡尺能够被快速充电。确认上述过程后，无线发射线圈持续发送优化的充电功率给无线接收线圈。无线接收端监控电池状态，当电池充电完成后；由无线接发电路22通过无线接收接收端线圈向发射端线圈发送充电结束请求。发射器结束充电，进入监控待机状态。

 如图7所示，将无线接收电路、整流及稳压电路、充电接口电路的集成电路板和接收线圈等都嵌入在充电卡尺充电外壳17中。接收线圈与集成电路板通过引线方式进行连接。嵌入的无线接收线圈可以接收来自无线发射线圈传来的高频能量。同时嵌入卡尺外壳内部的集成整流及稳压电路17对接收到的高频信号进行整流，转换为适用于卡尺充电的直流电。嵌入卡尺外壳内部的集成无线收发电路23负责与无线发射线圈间的通讯协议。嵌入卡尺外壳内部的无线收发电路23同时负责充电过程中的电压及电流管理，并实时监控卡尺电池状态，待卡尺充满后可以发射信号给无线充电发射装置停止充电。卡尺无线充电外壳通过其嵌入的集成电路板上的充电接口与卡尺电池充电接口连接，实现对卡尺电池充电功能。

本系列技术对其它量具也有效。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种可多场合应用的智能数显卡尺，包括定尺、动尺与动尺外壳，动尺外壳内设有线路板，动尺外壳上设有显示屏，其特征在于：所述数显卡尺附带有无线语音播报装置，所述显示屏背面设置有LED背光源，所述显示屏为液晶屏或触摸屏，动尺外壳上有普通按键或触摸式按键。

2.根据权利要求1所述的可多场合应用的智能数显卡尺，其特征在于，所述动尺外壳上设有太阳能电池板，与动尺外壳内的线路板连通，用来对线路板上的电路进行供电。

3.根据权利要求1所述的可多场合应用的智能数显卡尺，其特征在于，所述动尺外壳内设有高集成度的无线收发芯片、外围元器件及天线，无线收发芯片上有无线发射模块与无线接收模块以实现无线通信，可与计算机、手机、带无线接口的打印机以及所述数显卡尺附带的无线语音播报装置之间进行实时通信和交换数据，使得卡尺能够和外界的互联网相连通，成为智能化的卡尺，另外计算机、手机、其它无线移动终端上装有卡尺测量软件，通过该测量软件能进行测量数据的保存、分析。

4.根据权利要求3所述的可多场合应用的智能数显卡尺，其特征在于，所述天线设置于动尺外部，即动尺外壳的外侧面。

5.根据权利要求1所述的可多场合应用的智能数显卡尺，其特征在于，所述线路板上设有可充电电池，负责对线路板上的电路进行供电；所述卡尺材质为塑料或动尺外壳的材质为塑料。

6.根据权利要求1所述的可多场合应用的智能数显卡尺，其特征在于，所述数显卡尺还包括带无线充电功能的包装盒或无线充电器。

7.根据权利要求6所述的可多场合应用的智能数显卡尺，其特征在于，所述包装盒包括充电外壳和无线充电的发射装置、通讯控制电路。

8.根据权利要求7所述的可多场合应用的智能数显卡尺，其特征在于，所述线路板上设有无线充电的无线接收装置，无线接收装置包括无线接收线圈、无线接收电路、整流稳压电路，整流稳压电路将无线接收电路中接收到的能量调理、整流稳压后对可充电电池进行充电；所述通讯控制电路根据电池的充电状态采集相应的充电电压或电流信息计算出电池的电能需求量，并将卡尺电池电能需求信息反馈到无线发射电路调节电源管理电路的输出电压。

9.根据权利要求7所述的可多场合应用的智能数显卡尺，其特征在于，其中所述无线充电的无线接收装置嵌入充电外壳内，形成一体。

10.根据权利要求1所述的可多场合应用的智能数显卡尺，其特征在于，所述线路板上设有电涡流传感器。