CN85200254U - 数字式皮带测长仪 - Google Patents

Abstract

数字式皮带测长仪，属于长度测量装置。目的是提供一种结构简单，测量精度高，测量范围宽且能够测量随时在变化的长度的装置。它有一个长度转换成电信号的部件[1]，这个部件有一个反映长度位移方向的连接杆，它通过传送带和轮盘变为码盘的转动，在码盘的两侧安装两对光电管，码盘的正反转动通过光电管转换成电信号，这个电信号通过放大整形电路[2]和方向鉴别电路[3]送入计数器和计算机电路[4]处理，最后显示出皮带长度。本装置适用于任何长度及正反移动量的测量。

Description

本发明属于长度测量仪表。

在已有的技术中，测量皮带长度的方法是将皮带装在轮盘上，一个轮盘是固定的，另一个轮盘是可滑动的。皮带装上之后，靠拴在一端的砝码的重量拉紧，用尺子量出两个轮盘圆心之间的距离即可。这种测量方法精度差，速度慢，技术落后。

本发明的目的是提供一种结构简单，使用方便，使测量精度、提高，测量范围宽的测长仪，它可以测量随时在变化的长度，测量结果直接用数字显示。

本发明的构思如下，现参看图1和图2a，图1中〔1〕为将长度转换成电信号的部件，当被测长度L在一条直线上左右变化时，这样一种双向位移量，通过机械装置变为码盘的正反转动，在码盘的任意垂直方向的两侧安装两对光电管，两对光电管在空间位置上相差90°。它们输出的电信号经过放大整形电路〔2〕后便得到相位相差90°的两个脉冲信号，每路信号脉冲数目的多少反映了码盘的转动角度，也就是反映了被测长度的变化。码盘转动方向不同时，经过方向鉴别电路〔3〕便可得到反映位移方向的信号，它和反映位移大小的脉冲信号均送入计数器电路和计算机电路〔4〕便可求出被测皮带的长度。

本发明的技术解决方法是这样的，参看图1和图2，被测双向位移量通过连接杆〔5〕的移动反映出来。连接杆〔5〕带动传送带〔6〕，一对由传送带〔6〕带动的轮盘〔7〕，带动一个刻有N个透光小孔的码盘〔8〕，两对垂直安装的光电管，每对光电管中有一个是发出红外光的二极管〔9〕，另一个是接收红外光并将其转换为电信号的光电管〔10〕，它们分别被安装在垂直于码盘〔8〕的两侧。光电管〔10〕的输出信号送给放大整形电路〔2〕，方向鉴别电路〔3〕根据输入信号相位不同而发出方向识别信号，该信号和整形后的脉冲送入计数器电路和计算机电路〔4〕便可求出位移量的大小和皮带的长度。

本发明所取得的效果与现有技术比较具有测量精度高，测量长度的范围大，测量速度快，结构简单可靠，读数方便。它对双向位移量的测量原理和方法可以适用于任何长度测量。

附图1是本发明的方框图

附图2是本发明的长度转换成电信号部件的结构示意图

附图3是本发明的放大整形电路和方向鉴别电路示意图

附图4是本发明的电路结构示意图

附图5是本发明的部份电路波形图

本发明的一个具体实施是一个测量三角带的装置，参看图2，〔11〕是欲测长度的三角带，〔12〕为固定轮盘，〔13〕为滑动轮盘，〔14〕为砝码，三角带安装好之后，受砝码的重量拉直，连接杆〔5〕到达图中最右边停住时，它的位置便反映了两个轮盘的圆心距离，因此，只要测量出它的位置，便可进一步求出三角带的周长。

传送带〔6〕将连接杆〔5〕的左右位移变为码盘的正反转动，在码盘的任意两个垂直方向上安装有成对的光电管〔9〕和〔10〕，光电管中的接收光管收到透过码盘的光后变为电信号送入电路部份。下面参看附图3，附图4和附图5，两个光电管的电信号A和B送入放大整形电路〔15〕后得到波形C和D，放大器采用的是一般晶体管组成的放大电路，放大后的A和B信号分别送入型号为74LS132集成门电路块进行信号整形。信号C和D送入方向鉴别电路〔16〕，方向鉴别电路由两个型号为74LS123的单稳态多谐振荡器和门1、门2、门3、门4四个门电路组成，如图4所示，由方向鉴别电路得到波形E、F以及I，波形I反映的是方向信号，而上述的C、D、E、F中任意一个均可作为反映位移量大小的脉冲信号，该信号和方向信号I送入可逆计数器和单片计算机即可根据下列关系求出某一个方向的位移量和三角带周长；双向位移量的大小和轮盘〔7〕的转动周长相等，轮盘每转动一周，便可以发出N个脉冲，轮盘正反转动时，两路电信号的相位有领先和落后之区别，它们经过方向鉴别电路后得到电平为高或电平为低的方向识别信号，该信号和反映位移量大小的脉冲信号一起送入可逆计数器〔17〕，它由四片型为74LS－191集成电路块构成。〔18〕是三态锁存器，它的作用是将计数器〔17〕的计数经母线驱动器〔19〕读入单片计算机〔21〕，〔20〕也是母线驱动器，它    也    是    直接和单片计算机〔21〕相连接，母线驱动器    使用的芯片型号均为74LS244，它们的功能是提高计算机母线输入和输出的驱动能力。单片计算机〔21〕采用的型号为Intel－8035，它的地址信号经母线驱动器送入地址锁存器〔22〕，因为8035没有内部存储器，必须配置外部存储器，所以接了一片可编程只读存储器〔23〕，它的型号为2716，它的地址信号来自地址锁存器〔22〕，它的数据送到单片计算机。八D触发器集成电路〔25〕共有四块，它的型号为74LS274，它们的作用是锁存单片计算机输出的信号和驱动显示器〔26〕，显示器是八段共阴极发光二极管组成的数码显示器，门电路〔24〕用来给八D触发器集成电路提供片选信号，另一个门电路〔27〕用来给三态锁存器〔18〕提供片选信号，这两个门电路的一个输入信号来自单片计算机〔21〕，另一个输入信号来自地址锁存器〔22〕。

每次测量结束时，操作人员松开踏板，便送出一个信号J给单片计算机的中断输入端作为 INT信号，计算机响应中断后立即读出可逆计数器的计数，然后进行计算求出三角带的周长和误差范围后送显示器〔26〕显示。

可逆计数器的清零是依靠人工将连接杆〔5〕拉到原点来完成的。

Claims (15)

1、数字式皮带测长仪，其特征在于是由下列部件组合构成：

(A)一个长度转换成电信号的部件[1]，它的输出端分别与放大整形电路[2]以及计数器和计算机电路[4]相连接；

(B)一个方向鉴别电路[3]，它分别与上述的放大整形电路[2]以及计数器和计算机电路[4]相接。

2、据权利要求1所述的数字式皮带测长仪，其特征在于所述的一个长度转换成电信号的部件〔1〕有一个反映被测长度的左右移动的连接杆〔5〕按装在传送带〔6〕上，上述的传送带〔6〕连接两个自由转动的轮盘〔7〕，一个带透光孔的码盘〔8〕与上述的轮盘〔7〕的其中一个相连接，由发光管〔9〕和接收光管〔10〕组成的两对光电管不接触地按装在上述的码盘〔7〕的任意垂直方向的两侧，两个接收光管〔10〕的一个端点作为电信号输出端。

3、据权利要求2所述的数字式皮带测长仪，其特征在于所述的两对光电管在空间位置上相差90°。

4、据权利要求1所述的数字式皮带测长仪，其特征在于所述的放大整形电路的放大部份是由晶体管组成的放大电路，以放大来自两个光电管的电信号A和B，A和B分别经门电路进行信号整形后得到输出信号C和D。

5、据权利要求1所述的数字式皮带测长仪，其特征在于所述的方向鉴别电路由两个单稳态多谐振荡器和四个门电路通过电气连接组成，它的输入信号和放大整形电路的输出端相连接，并得到输出信号E、F和I。

6、据权利要求1所述的数字式皮带测长仪，其特征在于所述的计数器和计算机电路有一个可逆计数器电路〔17〕，它的输入端和放大整形电路相连接，它的输出端与三态锁存器〔18〕相连接。

7、据权利要求6所述的数字式皮带测长仪，其特征在于所述的三态锁存器与母线驱动器〔19〕相连接。

8、据权利要求7所述的数字式皮带测长仪，其特征在于所述的母线驱动器〔19〕与单片计算机〔21〕，可编程只读存储器〔23〕相连接。

9、据权利要求8所述的数字式皮带测长仪，其特征在于所述的单片计算机〔21〕分别和母线驱动器〔20〕，可编程只读存储器〔23〕相连接。

10、据权利要求9所述的数字式皮带测长仪，其特征在于所述的母线驱动器〔20〕与地址锁存器〔22〕，八D触发器集成电路〔25〕相连接。

11、据权利要求10所述的数字式皮带测长仪，其特征在于所述的地址锁存器〔22〕和可编程只读存储器〔23〕相连接。

12、据权利要求10所述的数字式皮带测长仪，其特征在于所述的八D触发器集成电路〔25〕分别与数码显示器〔26〕，门电路〔24〕相连接。

13、据权利要求12所述的数字式皮带测长仪，其特征在于所述的门电路〔24〕分别与单片计算机〔21〕，地址锁存器〔22〕相连接。

14、据权利要求13所述的数字式皮带测长仪，其特征在于所述的单片计算机〔21〕分别与门电路〔27〕，J信号相连接。

15、据权利要求14所述的数字式皮带测长仪，其特征在于所述的门电路〔27〕分别与地址锁存器〔22〕，三态锁存器〔18〕相连接。

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