[实用新型]多功能电子数显卡尺

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种卡尺，尤其是一种可测量角度与内外圆弧半径的电子数显卡尺。

背景技术

与本实用新型最接近的技术是电子数显卡尺。现有的电子数显卡尺不具备角度测量功能；它在测量半径方面可以从如下两点进行概述：1)普通的电子数显卡尺不具备直接测量半径的功能，只能通过测量直径而得到半径，如果被测圆弧的圆心角小于180度，直径则不能被测得。2)另外有一种专用来测量外圆弧直径的圆弧卡尺(见上海量具刃具厂网站：www.smctw.com.cn/data/caliper.pdf)，它通过测量指定弦高的圆弧弦长而得到外圆弧直径，在卡尺上有根据弦长与直径一一对应关系而标的刻度，它对被测圆弧有弦高和弦长要求，而且限于外圆弧。

发明内容

针对现有卡尺在角度和半径测量方面所表现的不足之处，本实用新型提供了一种多功能电子数显卡尺，它除了具备现有卡尺的功能外，还可以方便地测量角度和内外圆弧的半径。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在现有卡尺的结构上采用四根测量杆进行角度和半径测量，四根测量杆均分为两组，分别在卡尺的主尺和副尺上各安装一组，四根测量杆并排安装，它们的轴线平行且共面，同时，中间的两根测量杆为同一组。测量时，主尺和副尺相对运动，带动两组测量杆也相应地相对运动，直到两组测量杆与被测对象同时接触。根据主尺和副尺的相对移动量和两组测量杆相对安装位置关系，可在任一选定的坐标系中计算出四个接触点的坐标，然后根据四个接触点的坐标计算出它们所能确定的角度值或半径值。采用图1所示的测量电路实现数字显示功能，主尺和副尺的相对移动量经位移传感器转换为电信号，电信号经放大和模/数转换后成数字信号，单片机采集数字信号，并运行计算及显示程序，最终在液晶显示器上输出被测对象的角度值或半径值。

本实用新型的有益效果是在保留卡尺现有功能基础上，增加了测量角度和内外圆弧半径的功能。

附图说明

图1是本实用新型的测量电路原理图。

图2是本实用新型的实施例的正视图。

图3是测量前四根测量杆的初始相对位置示意图。

图4是完成外圆弧半径测量时四根测量杆的相对位置示意图。

图5是完成内圆弧半径测量时四根测量杆的相对位置示意图。

图6是完成凹角度测量时四根测量杆的相对位置示意图。

图7是完成凸角度测量时四根测量杆的相对位置示意图。

图中，1.主尺，2.副尺，3.深度测量杆，4.测量杆A，5.测量杆B，6.测量杆C，7.测量杆D。

具体实施方式

在图2所示的实施例中，测量杆A(4)和测量杆D(7)为一组，它们的长度相同，安装在主尺(1)上；测量杆B(5)和测量杆C(6)为一组，它们的长度相同，安装在副尺(2)上。四根测量杆并排等间距安装，它们的轴线平行且共面。四根测量杆采用球形端面与被测对象接触，球面半径相同。测量原理如下：如图3、图4、图5、图6和图7所示，r为测量杆端面的半径，d为相邻测量杆间的间距，s为主尺(1)与副尺(2)的相对位移量，R为待测圆弧的半径，α为待测角度。外圆弧半径R的计算公式为：内圆弧半径R的计算公式为：凹角的计算公式：α＝2arctg(d/s)，凸角的计算公式：α＝2arctg(d/s)。测量时，主尺(1)与副尺(2)的相对位移量由测量电路转换为被测对象的角度值或半径值，并在液晶显示器上输出。