[实用新型]一种高精度测量仪器

说明书

发明领域

本实用新型是一种高精度测量仪器，尤其涉及一种高精度电子数显千分尺的结构设计。属于机械工业领域。 

背景技术

目前，一些工作人员还在普遍用机械式千分尺，读数时，先以微分筒的端面为准线，读出固定套管下刻度线的分度值(只读出以毫米为单位的整数)，再以固定套管上的水平横线作为读数准线，读出可动刻度上的分度值，读数时应估读到最小刻度的十分之一，即0.001毫米。如果微分筒的端面与固定刻度的下刻度线之间无上刻度线，测量结果即为下刻度线的数值加可动刻度的值；如微分筒端面与下刻度线之间有一条上刻度线，测量结果应为下刻度线的数值加上0.5毫米，再加上可动刻度的值，有的千分尺的可动刻度分为100等分，螺距为1毫米，其固定刻度上不需要半毫米刻度，可动刻度的每一等分仍表示0.01毫米。有的千分尺，可动刻度为50等分，而固定刻度上无半毫米刻度，只能用眼进行估计。对于已消除零误差的千分尺，当微分筒的前端面恰好在固定刻度下刻度线的两线中间时，若可动刻度的读数在40-50之间，则其前沿未超过0.5毫米，固定刻度读数不必加0.5毫米；若可动刻度上的读数在0-10之间，则其前端已超过下刻度两相邻刻度线的一半，固定刻度数应加上0.5毫米。当测微螺杆与测砧接触后，可动刻度上的零线与固定刻度上的水平横线应该是对齐的，如果没有对齐，测量时就会产生系统误差——零误差。如无法消除零误差，则应考虑它们对读数的影响。对于存在零误差的千分尺，测量结果应等于读数 减去零误差，即物体长度＝固定刻度读数+可动刻度读数-零误差。像上述这样一个繁琐的工作程序，给工作人员增加工作量，新员工难以接收，操作复杂，效率低，测量读数误差大等缺点。 

发明内容

为了解决目前市场上测量工具充在不足之处，特研制了一种本实用新型中提到的高精度测量仪器，测量系统中应用了光栅测长技术和集成电路等。其主要特征在于，它包括固定的尺架101和尺杆102，所述尺架101套在所述尺杆102的一端，所述尺架101呈半圆形；所述尺架101还包括测砧103、锁紧装置104和隔热装置105；所述隔热装置105位于尺架101表面上，测钻103位于所述尺架101的上端的一侧；为了获得正确的测量结果，应减少温度对测量结果的影响，检定该测量仪的各项技术参数是在一定的温度条件下进行的，使用测量仪进行精密测量时，应该与检定该测量仪相同的环境下进行，这样可以少温度差引起的测量误差。当不能满足这一要求时，应该使被测件和所使用的测量仪在同一条件放置一段时间，使它们的温度相同后再进行测量。测量时，第一要用手拿住隔热板，第二动作要快，以防手的温度传到尺架上，致使尺架变形，引起测量仪示值误差的变化。这点尤为重要。所述锁紧装置104位于尺架101上端的另一侧；所述测钻103与所述锁紧位置104是位于所述尺架101的两侧；所述尺杆还包括测微螺杆106、数显装置107、固定套管108、微分筒109、旋钮110、测力装置111和棘轮旋柄112；所述测微螺杆106、数显装置107、固定套管108、微分筒109、旋钮110、测力装置111、棘轮旋柄112位于所述尺杆上；所述位 于尺杆的顺序从左往右依次是：测微螺杆106、数显装置107、固定套管108、微分筒109、旋钮110、棘轮旋柄112和测力装置111；所述固定套管108纵刻线与其轴线不平行时，必将导致测微螺杆106运动方向与所述固定套管108纵刻线不平行；所述数显装置107还包括按键113、容栅传感器114、液晶显示屏115、扬声器201；容栅传感器114是一大类变面积原理的电容传感器，它的电极不止一对，电极排列呈梳状，故称为容栅传感器。这是数显卡尺的核心组成部分，它具有三大优点： 

a、为同组中有多个电极或多个电极并联，极大地提高了灵敏度； 

b、一个大极距内有多个发射电极，可细分，实现小位移测量；在定尺上有多个大电极，可计数，实现大位移测量； 

c、由于增加了反射电极，通过它的电容耦合和电荷传递作用，使得传感器的活动部分(动尺)与测量线路之间没有活动的引线。 

所述按键113、液晶显示屏位于所述数显装置107面向工作人员的一面；所述扬声器201位所述数显装置107的后面。 

所述容栅传感器114由动尺3a和定尺3b两部分组成；所述动尺3a上有发射极(301)6组：A、B、C、D、E、F，每组有8个电组，还有一个接收极302；所述动尺3a还包括集成电路芯片，所述集成电路芯片安装在所述动尺3a的正面；所述动尺3b还包括反射极303和屏蔽极304。 

进一步，所述测量仪可以准确读出0.01毫米的数值。