CN205505971U - 基于力电转换传感器的轮廓描迹装置 - Google Patents
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Abstract
基于力电转换传感器的轮廓描迹装置，属长度测量领域。现有测量长度、轮廓描迹的方法已经非常丰富，但是，人们在科学试验中，还是希望有新的测量技术，以便为长度测量、轮廓描迹提供新的技术方案。为了长度测量、轮廓描迹提供新的技术方案，本实用新型公开了：基于力电转换传感器的轮廓描迹装置，包括力传感器，用于对力传感器探头施力的弹性物，所述弹性物，其受力与其形变量有一一对应的关系，其特征是：顶板第一端铰接，顶板第二端用于对弹性物施加弹力，顶板处于不同位置时，顶板对弹性物施力不同。本实用新型结构简单。
Description
技术领域
本实用新型属于基于长度测量的多领域应用领域。
背景技术
现有测量长度、轮廓描迹的方法已经非常丰富，但是，人们在科学试验中，还是希望有新的测量技术，以便为长度测量、轮廓描迹提供新的技术方案。
实用新型内容：
为了长度测量、轮廓描迹提供新的技术方案，本实用新型公开的装置包括力传感器，用于对力传感器探头施力的弹性物，所述弹性物，其受力与其形变量有一一对应的关系，其特征是：顶板第一端铰接，顶板第二端用于对弹性物施加弹力，顶板处于不同位置时，顶板对弹性物施力不同。
力传感器探头和弹性物是固定连接。
弹性物和顶板第二端是固定连接。
所述弹性物是弹簧。
所述弹性物的是形变量与其所受弹力成正比的弹性物。
所设弹簧是满足胡克定律的弹簧。
还包括：基面，基面用于放置待测物。基面作为长度的起始点。
还包括：拉索，拉索用于防止顶板坠下。
所述拉索是橡皮绳。
还包括顶板第二端设有的顶杆，顶杆呈弧形，顶杆所在弧形的半径等于顶板第二端到顶板第一端的距离，顶杆的一端和顶板第二端固定连接，顶杆的另一端用于给弹性物施加弹力，
还包括套筒，套筒中空，套筒弯曲成弧形，套筒所在弧形的半径等于顶杆所在弧形的半径，顶杆向套筒中空部分延伸，弹性物设于套筒内部，顶板向套筒方向旋转时，顶杆深入套筒并且给弹性物施加弹力。
顶杆所在弧形的圆心和顶杆第一端重合。
套筒所在弧形的圆心和顶杆第一端重合。
所述基面是匀速运动的。
所述基面是传动带的上表面。
所述力传感器位置固定。
顶板第一端所铰接的轴心位置是固定的。
顶板第一端到顶板第二端的距离是1m。
顶板第一端到顶板第二端的距离是1.5m。
顶板第一端到顶板第二端的距离是2m。
顶板第一端到顶板第二端的距离是0.5m。
顶板第一端到顶板第二端的距离是2.5m。
顶板第一端到顶板第二端的距离是0.5-1m。
顶板第一端到顶板第二端的距离是1-2m。
顶板第一端到顶板第二端的距离是0.5-2.5m。
还包括滑针。
长度测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，把待测物一端放置于基面，另一端顶住顶板第二端，顶板第二端给弹性物施力，弹性物发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是待测物的长度。
运动员身高测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，运动员脚底面置于基面，头顶最高处顶住顶板第二端，顶板第二端给弹性物施力，弹性物发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是运动员身高。
动物身高测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，动物脚底面置于基面，身体最高处顶住顶板第二端，顶板第二端给弹性物施力，弹性物发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是动物身高。
电气设备尺寸测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，把电气设备置于基面，电气设备的最高点顶住顶板第二端，顶板第二端给弹性物施力，弹性物发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是电气设备高度。
建筑材料尺寸测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，把建筑材料置于基面，建筑材料的最高点顶住顶板第二端，顶板第二端给弹性物施力，弹性物发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是建筑材料的高度。
工艺品高度测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，把工艺品置于基面，工艺品的最高点顶住顶板第二端，顶板第二端给弹性物施力，弹性物发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是工艺品的高度。
长度测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，把待测物一端放置于基面，另一端顶住顶板第二端，顶板第二端通过顶杆给弹性物施力，弹性物发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是待测物的长度。
运动员身高测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，运动员脚底面置于基面，头顶最高处顶住顶板第二端，顶板第二端通过顶杆给弹性物施力，弹性物发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是运动员身高。
动物身高测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，动物脚底面置于基面，身体最高处顶住顶板第二端，顶板第二端通过顶杆给弹性物施力，弹性物发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是动物身高。
电气设备尺寸测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，把电气设备置于基面，电气设备的最高点顶住顶板第二端，顶板第二端通过顶杆给弹性物施力，弹性物发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是电气设备高度。
建筑材料尺寸测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，把建筑材料置于基面，建筑材料的最高点顶住顶板第二端，顶板第二端通过顶杆给弹性物施力，弹性物发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是建筑材料的高度。
工艺品高度测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，把工艺品置于基面，工艺品的最高点顶住顶板第二端，顶板第二端通过顶杆给弹性物施力，弹性物发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是工艺品的高度。
长度测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，把待测物一端放置于基面，基面带动待测物运动，待测物最高处滑过顶板第二端，顶板第二端给弹性物施力，弹性物发生形变，产生最大的形变量为L，
第三步，根据力传感器得到的F-t图像，获悉：待测物最高处滑过顶板第二端时弹力的数值为F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是待测物的长度。
运动员身高测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，运动员站立于基面，基面带动运动员运动，运动员头顶最高处滑过顶板第二端，顶板第二端给弹性物施力，弹性物发生形变，产生最大的形变量为L，
第三步，根据力传感器得到的F-t图像，获悉：待测物最高处滑过顶板第二端时弹力的数值为F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是运动员的身高。
动物身高测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，动物站立于基面，基面带动动物运动，动物身体最高处滑过顶板第二端，顶板第二端给弹性物施力，弹性物发生形变，产生最大的形变量为L，
第三步，根据力传感器得到的F-t图像，获悉：动物身体最高处滑过顶板第二端时弹力的数值为F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是动物的身高。
电气设备高度测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，电气设备置于基面，基面带动电气设备运动，电气设备最高处滑过顶板第二端，顶板第二端给弹性物施力，弹性物发生形变，产生最大的形变量为L，
第三步，根据力传感器得到的F-t图像，获悉：电气设备最高处滑过顶板第二端时弹力的数值为F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是电气设备的高度。
建筑材料高度测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，建筑材料置于基面，基面带动建筑材料运动，建筑材料最高处滑过顶板第二端，顶板第二端给弹性物施力，弹性物发生形变，产生最大的形变量为L，
第三步，根据力传感器得到的F-t图像，获悉：建筑材料最高处滑过顶板第二端时弹力的数值为F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是建筑材料的高度。
工艺品高度测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面距离顶板第二端的距离S，
第二步，工艺品置于基面，基面带动工艺品运动，工艺品最高处滑过顶板第二端，顶板第二端给弹性物施力，弹性物发生形变，产生最大的形变量为L，
第三步，根据力传感器得到的F-t图像，获悉：工艺品最高处滑过顶板第二端时弹力的数值为F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是工艺品的高度。
电气设备轮廓描迹方法，其特征是：
所述方法包括以下步骤：
第一步，把电气设备置于基面，电气设备待描迹的面处于上方，基面带动电气设备匀速运动，电气设备和基面相对静止，
第二步，顶板第二端开始接触电气设备，顶板第二端绕顶板第一端转动，弹性物开始形变，
第三步，待描迹面经历顶板第二端，力传感器得到F-t图像，
第四步，F-t图像的形状就是电气设备待描迹面的形状。
工艺品轮廓描迹方法，其特征是：
所述方法包括以下步骤：
第一步，把工艺品置于基面，工艺品待描迹的面处于上方，基面带动工艺品匀速运动，工艺品和基面相对静止，
第二步，顶板第二端开始接触工艺品，顶板第二端绕顶板第一端转动，弹性物开始形变，
第三步，待描迹面经历顶板第二端，力传感器得到F-t图像，
第四步，F-t图像的形状就是工艺品待描迹面的形状。
建筑材料轮廓描迹方法，其特征是：
所述方法包括以下步骤：
第一步，把建筑材料置于基面，建筑材料待描迹的面处于上方，基面带动建筑材料匀速运动，建筑材料和基面相对静止，
第二步，顶板第二端开始接触建筑材料，顶板第二端绕顶板第一端转动，弹性物开始形变，
第三步，待描迹面经历顶板第二端，力传感器得到F-t图像，
第四步，F-t图像的形状就是建筑材料待描迹面的形状。
本实用新型属于基于长度测量的多领域应用领域。
尤其是属于力电转换传感器的应用领域，尤其属于动物或者人体的高度测量领域、电气壳体轮廓描迹领域、工艺品轮廓描迹领域、建筑材料轮廓描迹领域。
因为本实用新型可以应用在很多领域，所以，本实用新型的实用新型创造名称也可以为：
基于力电转换传感器的长度测量仪；基于力电转换传感器的生物发育指标测量仪；基于力电转换传感器的运动员身体指标测量仪；基于力电转换传感器的电气设备轮廓描迹仪；基于力电转换传感器的工艺品轮廓描迹仪；基于力电转换传感器的建筑材料描迹仪；长度测量仪；生物发育指标测量仪；运动员身体指标测量仪；电气设备轮廓描迹仪；工艺品轮廓描迹仪；建筑材料描迹仪。本实用新型名称也可以为采用上述所述装置的测量方法，例如：基于力电转换传感器的长度测量方法；基于力电转换传感器的生物发育指标测量方法；基于力电转换传感器的运动员身体指标测量方法；基于力电转换传感器的电气设备轮廓描迹方法；基于力电转换传感器的工艺品轮廓描迹方法；基于力电转换传感器的建筑材料轮廓描迹方法；长度测量方法；生物发育指标测量方法；运动员身体指标测量方法；电气设备轮廓描迹方法；工艺品轮廓描迹方法，建筑材料轮廓描迹方法。
本实用新型为长度测量、高度测量、轮廓描迹提供了一种新的技术方案，本实用新型具有结构简单、使用方便的优点。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的结构示意图。
图2为本实用新型实施例二的结构示意图。
图3为本实用新型实施例三的结构示意图。
图4为本实用新型实施例四的结构示意图。
图5为本实用新型实施例五的结构示意图。
图6为本实用新型实施例六的结构示意图。
图7为本实用新型实施例七的结构示意图。
图中：1-顶板，11-顶板第一端，12-顶板第二端，2-力传感器，21-力传感器探头，3-铰接轴，4-弹性物，5-基面，6-拉索，7-顶杆，8-套筒，9-滑针。
具体实施方式
实施例一
参见附图1，是本实用新型实施例一的结构示意图。
本实用新型所述的装置包括用于对力传感器探头21施力的弹性物4，所述弹性物4，其受力与其形变量有一一对应的关系，其特征是：顶板第一端11铰接，顶板第二端12用于对弹性物4施加弹力，顶板1处于不同位置时，顶板1对弹性物4施力不同。
铰接，就是可以转动的意思，也就是说，顶板第一端11利用铰接轴3来旋转。
力传感器2是常见的传感器，其把力学量变换为电学量从而来测量力学量，也就是说，力传感器2是一种力电转换装置，所采用的力传感器2就是利用力电转换工作的传感器。力传感器2有很多种，有一些只能显示实时测量数据，比如常见的卖菜的电子秤；有的可以做出力随时间变化的图像，也就是得到F-t图像，这样的力传感器2常常用于科学技术实验。本领域技术相关技术人员看了本说明书可以判断选择什么样的力传感器2。
力传感器2用于探测力大小的部件被称为力传感器探头21。
为什么实施例一可以测量长度呢？它的原理是什么呢？它测量长度的工作方法是什么呢？
我们知道力传感器2是测量力大小的，我们还知道弹性物4，比如弹簧，比如橡皮绳，比如橡胶块，它们受力的大小和形变量有一一对应的关系，长度的改变量也属于形变量，本实用新型依据的基本原理就是把形变量变换为力的大小，再把力的大小变换为长度的改变量。
看了本说明书以后，相关领域技术人员应当知晓，铰接轴3的位置是固定的，力传感器2的位置也是固定的，在说明书附图里，用了常见的表示固定的方法表示了位置固定。
进一步的：
力传感器探头21和弹性物4是固定连接。实际上，力传感器探头21和弹性物4不固定连接，仅仅是接触，也是可以的。因为，施加弹力不需要固定连接，接触就可以，当然，焊接也可以。固定连接可以测量更加可靠，没有自由行程。
弹性物4和顶板第二端12是固定连接。实际上，接触也是可以的。固定的有益效果是测量更加可靠，没有自由行程。
如果，弹性物4和力传感器探头21、顶板1都仅仅是接触，那么，就需要其他装置控制弹簧的位置，以免弹性物4(比如弹簧)滚落。
所述弹性物4是弹簧。弹簧是很好的弹性物4。弹簧具有较大的形变量，弹簧不但可以被拉伸，还可以被压缩。对于力传感器2来说，力传感器探头21受到拉力或者和拉力相反的力(也就是压力)，力传感器2显示的数值是不一样的(比如+5N，-5N)。弹簧还是典型的满足胡克定律的弹性物4，这样的弹性物4，形变的时候，线性很好，优选弹簧作为弹性物4。
优选的，所述弹性物4的是形变量与其所受弹力成正比的弹性物4。
优选的，所设弹簧是满足胡克定律的弹簧。
实施例二
参见附图2，本实用新型实施例二的结构示意图。
还包括：基面5，基面5用于放置待测物。基面5作为长度的起始点。测量两点之间的长度，总要有起点、终点，顶板第二端12作为终点，那么，基面5就是作为起点的。
实施例三
参见附图2，是本实用新型的结构示意图。
还包括：拉索6，拉索6用于防止顶板1坠下。拉索6一端连接顶板1，拉索6另一端位置固定。
优选的，所述拉索6是橡皮绳。
利用实施例一、二、三，测量长度或者高度的方法是这样的：
长度测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，把待测物一端放置于基面5，另一端顶住顶板第二端12，顶板第二端12给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器2的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是待测物的长度。
需要说明的有：作为测量方法，本实用新型存在基面5，但是，作为产品，基面5并不是必须的。因为基面5可以选择地面、甚至墙面。除去基面5，本实用新型所述的产品是可以单独生产、销售的，所以，本实用新型要保护的范围可以除去基面5。
还要说明的有：看了本说明书所述的测量原理以后，本领域技术人员应当知晓：基面5距离顶板第二端12的距离S，当测量S的时候，顶板1和弹性物4应当是没有自由行程的，所述自由行程，就是说，顶板第二端12压缩或者拉伸弹性物4的时候，需要经过一端空白区域，这段空白区域顶板第二端12和弹性物4没有接触，这样当然不可以接受。
还要说明的有：
根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值。如何获悉L的数值呢？对于本领域技术人员来说，这根本就不是事。既然采用了弹性物4，弹性物4的形变量和所受弹力有关联，那么，形变量和弹力的关系就应该是提前获悉的，既可以通过实验测量的方法提前获得，也可以通过查找数据手册计算得到，也可以利用标准仪器直接来标定。也就是说，当我看到力传感器2显示了弹力，我就知道弹性物4的形变量，这个形变量，既可以是压缩量，也可以是拉伸量。前面已经说过了，力传感器2是能够显示力大小的，并且能够显示压力还是拉力。
还要说明的有：
没有其他东西给顶板1施加弹力的时候，力传感器2显示的数值可能不是零，比如，力传感器2的测量没有清零，比如顶板1重力造成的影响，比如弹性物4重力造成的影响，本领域技术人员应当知晓在读数或者数据处理的时候，要相应的调整。就是连卖菜的人，都知道电子秤要注意清零，更别说科技工作者了。
我们可以用该装置测量运动员的身高，运动员的身高，是运动员身体指标之一。
运动员身高测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，运动员脚底面置于基面5，头顶最高处顶住顶板第二端12，顶板第二端12给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器2的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是运动员身高。
动物身高测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，动物脚底面置于基面5，身体最高处顶住顶板第二端12，顶板第二端12给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器2的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是动物身高。
相关领域技术人员应当知晓，本实用新型测量的是基面5到顶板第二端12的距离，顶板第二端12可能由动物头上的角触及，也可能是动物的脊背触及，如果是一些经过训练的动物，还可能是前爪触及，本领域技术人员应当知晓，用本实用新型测量动物身高的时候，不是每一种动物都合适，动物工作者应当选择合适的动物。比如测量猪就比较合适。
本领域技术人员可以根据测量对象选择合适的顶板1，顶板1可以选择板状，也可以是棍装，当然，优选板状。
顶板第一端11所铰接的轴心位置是固定的。
顶板第一端11到顶板第二端12的距离是1m。
顶板第一端11到顶板第二端12的距离是1.5m。
顶板第一端11到顶板第二端12的距离是2m。
顶板第一端11到顶板第二端12的距离是0.5m。
顶板第一端11到顶板第二端12的距离是2.5m。
顶板第一端11到顶板第二端12的距离是0.5-1m。
顶板第一端11到顶板第二端12的距离是1-2m。
顶板第一端11到顶板第二端12的距离是0.5-2.5m。
同理，还可以有这些测量方法：
电气设备尺寸测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，把电气设备置于基面5，电气设备的最高点顶住顶板第二端12，顶板第二端12给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器2的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是电气设备高度。
建筑材料尺寸测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，把建筑材料置于基面5，建筑材料的最高点顶住顶板第二端12，顶板第二端12给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器2的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是建筑材料的高度。
本领域技术人员应当知晓，建筑材料有很多种，应当选用合适的可以利用本装置测量高度或者长度的材料来测量，比如，瓷砖就可以被本实用新型所述的装置测量，滑石粉就不行，但是，包装滑石粉的包装箱就可以被测量。
工艺品高度测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，把工艺品置于基面5，工艺品的最高点顶住顶板第二端12，顶板第二端12给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器2的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是工艺品的高度。
同理，相关领域技术人员应当知晓，有一些工艺品能够被本实用新型测量，有一些不行。比如，大理石雕刻的东西，就可以测量，书法作品就不能被本实用新型测量。
实施例四
参见附图4，本实用新型的实施例四的结构示意图。
还包括顶板第二端12设有的顶杆7，顶杆7呈弧形，顶杆7所在弧形的半径等于顶板第二端12到顶板第一端11的距离，顶杆7的一端和顶板第二端12固定连接，顶杆7的另一端用于给弹性物4施加弹力，
还包括套筒8，套筒8中空，套筒8弯曲成弧形，套筒8所在弧形的半径等于顶杆7所在弧形的半径，顶杆7向套筒8中空部分延伸，弹性物4设于套筒8内部，顶板1向套筒8方向旋转时，顶杆7深入套筒8并且给弹性物4施加弹力。
优选方式是，顶杆7所在平面，和顶板第二端12旋转平面重合。或者说：顶杆7所确定的平面，和顶板第二端12旋转平面重合。为什么用确定二字呢？因为顶杆7是一个弧形，弧形可以确定一个平面。
实施例一、二、三所述的装置，都存在一个问题：从力传感器2读取力的数值然后确定形变量，得到的形变量误差较大。
为什么这样呢？原因是：顶板第二端12施加弹力的方向没有垂直于力传感器探头21，或者不可能总垂直，因为顶板1是旋转的。而力传感器探头21感受力的大小通常是有方向的，也就是说，力传感器探头21探测到的弹力是垂直探头接触面方向的压力。
那如何解决解决这个技术问题呢？实施例四给出的技术方案，就是解决这个技术问题的，实施例四所能达到的技术效果是：顶板1在旋转的时候，(当然，不是像电动机那样连续转圈，而是说转过一定的弧度)，无论旋转到哪个角度，力传感器探头21感受到的力都是垂直于探头接触面的。
稍微懂点力学知识的人都知道，力是矢量，可以分解，如果测量弹力的大小，就要让弹力垂直于力传感器探头21的接触面，这是基本常识。我们用10牛顿的力垂直于电子秤，电子秤显示10牛顿，如果用10牛顿的、不垂直于电子秤接触面的力作用于电子秤，电子秤显示的力就不是10牛顿。当然，市场上卖菜的电子秤已经通过内部电路使读数转换为千克了。
实施例四是如何达到这样的技术效果的呢？请看：顶杆7第二端靠近弹性物4的过程，就是顶杆7向套筒8内部延伸的过程，顶杆7所在弧形的半径等于顶板第二端12到顶板第一端11的距离，套筒8所在弧形的半径等于顶杆7所在弧形的半径，那么，顶杆7就可以在套筒8内伸进、退出，从而压缩弹性物4，比如弹簧，还是以弹簧为例，请继续看啊：弹簧不仅仅可以沿着其轴向改变长短，也就是伸长、压缩，还可以垂直于其轴向弯曲。实施例四中，可以做到弹性物4(比如弹簧)总给力传感器探头21施加垂直方向的弹力。或者说，弹性物4垂直于力传感器探头21，或者说，弹性物4施力方向垂直于力传感器探头21，这是最基本的常识。
本领域技术人员应当知晓，套筒8需要给顶杆7一定的行程区域，否则，顶杆7刚打算伸入套筒8内部，就被套筒8挡住了。
本领域技术人员应当知晓，套筒8内应当尽量光滑，不要让弹性物4(比如弹簧)沿着其轴向受到太多的阻力。
本领域技术人员应当知晓，为了防止顶杆7从套筒8脱落，可以在套筒8靠近顶板第二端12的开口设置一个有开口的挡板，顶板1在伸入套筒8的那一端设置一个用于防止从挡板脱出的卡片。
进一步的：
顶杆7所在弧形的圆心和顶杆7第一端重合。为什么这个技术特征不是必要技术特征呢？因为通过一些简单的机械装置，就可以转换为：顶杆7所在弧形的圆心和顶杆7第一端不重合。所以，顶杆7所在弧形的圆心和顶杆7第一端重合，不是必要技术特征。
套筒8所在弧形的圆心和顶杆7第一端重合。不是必要技术特征，理由同上。
基于实施例四，可以有若干测量方法：
长度测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，把待测物一端放置于基面5，另一端顶住顶板第二端12，顶板第二端12通过顶杆7给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器2的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是待测物的长度。
运动员身高测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，运动员脚底面置于基面5，头顶最高处顶住顶板第二端12，顶板第二端12通过顶杆7给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器2的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是运动员身高。
动物身高测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，动物脚底面置于基面5，身体最高处顶住顶板第二端12，顶板第二端12通过顶杆7给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器2的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是动物身高。
电气设备尺寸测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，把电气设备置于基面5，电气设备的最高点顶住顶板第二端12，顶板第二端12通过顶杆7给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器2的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是电气设备高度。
建筑材料尺寸测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，把建筑材料置于基面5，建筑材料的最高点顶住顶板第二端12，顶板第二端12通过顶杆7给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器2的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是建筑材料的高度。
工艺品高度测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，把工艺品置于基面5，工艺品的最高点顶住顶板第二端12，顶板第二端12通过顶杆7给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生形变量L，
第三步，读取力传感器2的弹力数值F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是工艺品的高度。
实施例五和实施例六
参见附图5、6，为了绘图简单，突出重点，省略了部分部件。但是，基于上述所述，任何一个头脑清醒的人都知道省略了什么部件。所述基面5是运动的。
基面5运动有什么好处呢？答：可以动态测量，提高了测量效率。测量物体在基面5上，随着基面5运动，通过顶板第二端12的时候，就检测了高度或者长度。
优选方案：所述基面5是传动带的上表面。也就是把待测物置于传动带的上面，让传动带带动。附图5、6、7绘制的基面5就是传动带。
本领域技术人员应当知晓，本实用新型所有的实施例所述力传感器2位置都是固定的。为了便于动态测量，对顶板1而言，顶板第二端12应当是距离基面5最近的点，否则，弹力最大的位置可能不出现在待测物和顶板第二端12出现的位置。换句话说，顶板1不同位置距离基面5的距离不完全相同，且顶板第二端12距离基面5的距离最近。优选的方案是：顶板1截面是直的，且顶板1所在直线和基面5有夹角，夹角为锐角，夹角优选10度-45度，更进一步的，优选20度-30度。
基于运动的基面5，可以提供如下的测量方法：
长度测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，把待测物一端放置于基面5，基面5带动待测物运动，待测物最高处滑过顶板第二端12，顶板第二端12给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生最大的形变量为L，
第三步，根据力传感器2得到的F-t图像，获悉：待测物最高处滑过顶板第二端12时弹力的数值为F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是待测物的长度。
运动员身高测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，运动员站立于基面5，基面5带动运动员运动，运动员头顶最高处滑过顶板第二端12，顶板第二端12给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生最大的形变量为L，
第三步，根据力传感器2得到的F-t图像，获悉：待测物最高处滑过顶板第二端12时弹力的数值为F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是运动员的身高。
动物身高测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，动物站立于基面5，基面5带动动物运动，动物身体最高处滑过顶板第二端12，顶板第二端12给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生最大的形变量为L，
第三步，根据力传感器2得到的F-t图像，获悉：动物身体最高处滑过顶板第二端12时弹力的数值为F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是动物的身高。
电气设备高度测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，电气设备置于基面5，基面5带动电气设备运动，电气设备最高处滑过顶板第二端12，顶板第二端12给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生最大的形变量为L，
第三步，根据力传感器2得到的F-t图像，获悉：电气设备最高处滑过顶板第二端12时弹力的数值为F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是电气设备的高度。
建筑材料高度测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，建筑材料置于基面5，基面5带动建筑材料运动，建筑材料最高处滑过顶板第二端12，顶板第二端12给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生最大的形变量为L，
第三步，根据力传感器2得到的F-t图像，获悉：建筑材料最高处滑过顶板第二端12时弹力的数值为F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是建筑材料的高度。
工艺品高度测量方法，其特征是：
所述方法的测量步骤包括：
第一步，获悉基面5距离顶板第二端12的距离S，
第二步，工艺品置于基面5，基面5带动工艺品运动，工艺品最高处滑过顶板第二端12，顶板第二端12给弹性物4施力，弹性物4发生形变，产生最大的形变量为L，
第三步，根据力传感器2得到的F-t图像，获悉：工艺品最高处滑过顶板第二端12时弹力的数值为F，
第四步，根据弹力数值F和形变量L具有一一对应的关系，获悉L的数值，
第五步，L加S所得结果就是工艺品的高度。
相关领域技术人员应当知晓，当采用这样的方法来测量的时候，所采用的力传感器2就不能是仅仅显示瞬时弹力数值的传感器，而要选择能显示F-t图像的力传感器2。
从F-t图像，找到待测物最高处滑过顶板第二端12时弹力的数值，是本领域技术人员应当掌握的技能。因为，那个位置，是弹性物4形变变化最大的位置，很多力传感器2具有自动找到最大值的功能。
本领域技术人员应当知晓，待测物随着基面5运动，运动方向应当大致是从顶板第一端11指向顶板第二端12，如果反向运动，可能会被顶板第二端12卡住的。或者说，待测物运动方向是从顶板第一端11平行于基面5指向顶板第二端12所在竖直面的方向。
实施例七
参见附图7，是本实用新型的结构示意图。还包括滑针9。滑针9成杆状，滑针9一端和顶板1固定连接，滑针9另一端用于接触待测物，滑针9和顶板1有夹角，滑针9和竖直面的夹角大于顶板1和竖直面的夹角，这样的好处是可以利用滑针9来接触待测物，便于待测物在滑针9接触点滑动。并且可以测量更高的物体，因为物体如果太高，可能会触碰顶板第一端11，那样就被顶板第一端11挡住了，有了滑针9，相当于延长了顶板1，并且缩短了横向距离。
实施例八
如果基面5是匀速运动的，而且，弹性物4是满足胡克定律的，那么，利用本实用新型就可以完成描迹工作。为什么呢？其原理是什么呢？
以附图7为例来说明，一个物体，某个面具有某种轮廓，那么，该物体通过顶板第二端12的时候(如果有滑针9，就是通过滑针9的时候)，力传感器2描绘的F-t图像形状和接触时通过的轮廓是相似的，这里说的相似不是指F-t图像和轮廓图像差不多，而是指轮廓图像按照比例放大或者缩小，就完全和F-t图像一致，也就是说，这里说的相似，指的是相似三角形那样的相似。我们可以把力传感器2得到的F-t图像直接用来表示所要测量的轮廓图像。
匀速运动的基面5，意思是说，F-t图像中，t轴所表示长度比，等于待测物平行与基面5所在面的长度比。所以，才可以得到：力传感器2描绘的F-t图像形状和接触时通过的轮廓是相似的。
相关领域技术人员应到知晓：本实用新型不能测量全周的轮廓，使用者应当根据情况选用本实用新型，而不能把任何物体的任何面都拿来描绘轮廓。
相关领域技术人员应到知晓：不能让顶板第二端12(或者滑针9)卡住待测物。
相关领域技术人员应到知晓：对于某些有非连续曲面的物体，或者有顶板第二端12无法触及全部待测面的物体，是不适合用本实用新型描绘轮廓的。
当然，如果想得到F-t图像，所述的力传感器2应当选用具有描绘F-t图像功能的力传感器2，如果想导出描绘的轮廓，那最好是力传感器2具有图像导出功能，图像导出功能不是必须的，因为，人们可以用摄像设备或者扫描设备得到力传感器2屏幕的图像。
电气设备轮廓描迹方法，其特征是：
所述方法包括以下步骤：
第一步，把电气设备置于基面5，电气设备待描迹的面处于上方，基面5带动电气设备匀速运动，电气设备和基面5相对静止，
第二步，顶板第二端12开始接触电气设备，顶板第二端12绕顶板第一端11转动，弹性物4开始形变，
第三步，待描迹面经历顶板第二端12，力传感器2得到F-t图像，
第四步，F-t图像的形状就是电气设备待描迹面的形状。
工艺品轮廓描迹方法，其特征是：
所述方法包括以下步骤：
第一步，把工艺品置于基面5，工艺品待描迹的面处于上方，基面5带动工艺品匀速运动，工艺品和基面5相对静止，
第二步，顶板第二端12开始接触工艺品，顶板第二端12绕顶板第一端11转动，弹性物4开始形变，
第三步，待描迹面经历顶板第二端12，力传感器2得到F-t图像，
第四步，F-t图像的形状就是工艺品待描迹面的形状。
建筑材料轮廓描迹方法，其特征是：
所述方法包括以下步骤：
第一步，把建筑材料置于基面5，建筑材料待描迹的面处于上方，基面5带动建筑材料匀速运动，建筑材料和基面5相对静止，
第二步，顶板第二端12开始接触建筑材料，顶板第二端12绕顶板第一端11转动，弹性物4开始形变，
第三步，待描迹面经历顶板第二端12，力传感器2得到F-t图像，
第四步，F-t图像的形状就是建筑材料待描迹面的形状。
说明：1，待描迹的面处于上方是指：待描迹的面朝向顶板第二端12。
2，解释“待描迹面经历顶板第二端12”这句话中的“经历”，就是完全经过。好比是扫描仪光敏元件完全经过待扫描图片就得到了图片一样，我们也可以说，扫描仪光敏元件经历待扫描图片。
本实用新型在表述方法的时候，如果有必要，可以所采用的装置的限定。
本实用新型所述的各个实施例，可以在合理范围组合使用。
对本发明说明书中涉及到的方法，所采用的装置，都可以进一步限定：
顶板第一端到顶板第二端的距离可以是1m。
顶板第一端到顶板第二端的距离可以是1.5m。
顶板第一端到顶板第二端的距离可以是2m。
顶板第一端到顶板第二端的距离可以是0.5m。
顶板第一端到顶板第二端的距离可以是2.5m。
顶板第一端到顶板第二端的距离可以是0.5-1m。
顶板第一端到顶板第二端的距离可以是1-2m。
顶板第一端到顶板第二端的距离可以是0.5-2.5m。
本实用新型具有结构简单的优点。
Claims (1)
1.基于力电转换传感器的轮廓描迹装置，包括力传感器，用于对力传感器探头施力的弹性物，所述弹性物，其受力与其形变量有一一对应的关系，其特征是：顶板第一端铰接，顶板第二端用于对弹性物施加弹力，顶板处于不同位置时，顶板对弹性物施力不同；
所述弹性物是满足胡克定律的弹簧；
还包括：基面，基面用于放置待测物，基面是匀速运动传动带的上表面；
顶板第一端到顶板第二端的距离是1m。
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| CN201620156723.5U CN205505971U (zh) | 2016-03-02 | 2016-03-02 | 基于力电转换传感器的轮廓描迹装置 |
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2016
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