[实用新型]一种数显游标卡尺

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数显游标卡尺，属于数显量具技术领域。

背景技术

卡尺是一种比较精确的测量工具，但在使用过程中会存在系统误差和操作误差，系统误差不可避免，但由于其一般数值较小，对测量精确度的影响较小，而操作误差有于操作人员的造作不当或者经验不足，往往会对测量结果有很大的影响。目前，大多数数显卡尺具有基本的数显功能，也有具有计算平均值的数显卡尺（如专利号201220167559.X，一种可计算平均值的数显游标卡尺）或语音数显卡尺。但往往误差都是在测量的操作时就产生，因此，就算计算平均值还是具有误差。数显卡尺在农业上的使用中，常常会用在测量细长柔软的农作物、花卉的外茎（草质茎）上，此时如果在使用卡尺时用力过大往往会划伤或夹断农作物；若缓慢移动动尺进行测量，则会降低实验数据测量效率，而不论是大力或小心测量产生的误差都会较大（一些草质茎外茎本身就比较小）。

发明内容

针对现有技术上存在的数显卡尺操作误差过大，读数不够准确，操作不当易对被测物体造成损伤的缺点，本实用新型提供了一种数显游标卡尺。

本实用新型的技术方案是：一种数显游标卡尺，包括定尺1、动尺2、外测量爪3，还包括单片机2.1、液晶显示屏2.2、功能按钮2.3、传感器电路模块2.4、电源2.6、导线3.1，所述传感器电路模块2.4包括传感器3.2、电压放大电路和LED指示灯2.5；定尺1和动尺2之间设有直线位移传感器，能够检测动尺2的位移并将信号传给单片机2.1上并通过单片机2.1将数据传至液晶显示屏2.2显示，功能按钮2.3设在液晶显示屏2.2下方与单片机2.1连接用于控制单片机2.1的开关及置零，外测量爪3上设有传感器3.2通过导线3.1连接到传感器电路模块2.4上，当传感器3.2有电压信号输入时LED指示灯2.5发光，单片机2.1与传感器电路模块2.4由电源2.6供电。

所述传感器3.2为半导体应变片全桥电路。

所述电压放大电路由电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R及LM324AD构成；其中半导体应变片全桥电路的输出电压通过电阻R6连接到芯片LM324AD的同相输入端，电阻R的另一端与LED指示灯2.5连接。

本实用新型的使用过程是：

在使用本实用新型数显卡尺时，首先打开电源2.6，当两个外测量爪3接触，LED指示灯亮时，对卡尺置零，然后向右移动动尺2，使两外测量爪3分开形成一定距离，定尺1和动尺2之间设有直线位移传感器能够检测动尺2的位移（即两个外测量爪3之间的距离）并将信号传给单片机2.1上并通过单片机2.1将数据传至液晶显示屏2.2显示。将被测物体紧靠于左端的外测量爪3上，然后向左慢慢移动动尺2，带动右端贴有传感器3.2的外测量爪3移动，同时液晶显示屏2.2上的数字随着动尺2的移动产生变化，当带有传感器3.2的外测量爪3触碰到被测物体时，传感器3.2产生应变电压，通过电压放大电路驱动LED指示灯2.5发光，当LED指示灯2.5发光时，马上停止移动动尺2，此时，液晶显示屏2.2的读数就是两个外测量爪3之间的距离，即是该被测物体的外径。

另外，功能按钮2.3设在液晶显示屏2.2下方与单片机2.1连接用于控制单片机2.1的开关及置零（用于对液晶显示屏2.2上的读数置零）。

如图3所示，所述传感器电路模块2.4包括半导体应变片全桥电路、电压放大电路和LED指示灯2.5。其中半导体应变片全桥电路构成外测量爪上的传感器3.2，电压放大电路和LED指示灯2.5设于动尺的传感器电路模块2.4上。R1、R2、R3及R4构成半导体应变片全桥电路，半导体应变片全桥电路上第一桥臂R1为半导体应变片，其他三个桥臂R2、R3及R4为固定电阻；R5、R6、R7、R及放大器LM324AD构成电压放大电路：四个桥臂的电阻以对称的方式依次连接，上桥臂为R1，R2，下桥臂为R3,R4，当上桥臂的应变片电阻R1产出应变时，两桥臂中间点的电压V0有电压输出，V0通过电阻R6连接到芯片LM324AD的同相输入端，LM324AD的异相输入端由R5接地，在LM324AD的异相输入端与输出端之间接反馈电阻R7，构成传感器电压发大电路，电压放大电路由负载电阻R连接LED指示灯2.5，构成完整的传感器电路图。