CN105043266A - 电子尺及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子尺及其测量方法，其中：电子尺包括CPU及其电连接的测距模块(21)和用于调节指示光束相对垂直测距线(AB)的发射角度并获取该发射角度具体数值的指示光束角度调取模块(22)，测量方法包括：101)测量距离值(d)；102)获取指示光束与垂直距离线(AB)的夹角值；103)根据所述距离值(d)、夹角值以及直角三角形两直角边间的关系，计算获取待测线(CD)的长度数值(L)。这种电子尺及其测量方法，携带方便、操作简单，能一人测量很长或很高的尺寸且数据采集与计算一体，可以方便地获得物体面积或体积，进一步还可发送到计算机端进行记录、处理与保存。

Description

电子尺及其测量方法

技术领域

本发明涉及测量工具，具体涉及一种电子尺及其测量方法。

背景技术

刻度尺是以长度单位为标准作刻度记号，测量物体长度的工具，刻度尺的分度值一般为1mm，一般规格的学生量程为10cm、15cm、20cm。刻度尺测量长度是物理实验的基本技能，也是其他测量仪器正确读数的基础。刻度尺主要分为直尺和卷尺，卷尺可以测量更长的物体且便于携带，但这类机械尺不可避免地造成以下技术问题：

1、只能获取长度，须另外计算才能获取物体面积或体积；

2、在测量长物体，如：房间长宽，至少需要2人；

3：在测量高物体，如：大堂高度，很不方便。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，如何提供一种电子尺及其测量方法，能测量物体长、宽、高等，进一步还可以自动计算物体面积或体积。

本发明的上述第一个技术问题这样解决：构建一种电子尺测量方法，利用手持装置A，包括以下具体的长度测量步骤：

101)自动测量手持装置A与待测长度CD之间的距离值d；

102)调节手持装置A发射的指示光束，使指示光束与待测线的末端重合，并获取指示光束与手持装置A和待测线CD之间的垂直距离线AB的夹角值；

103)根据所述距离值d、夹角值以及直角三角形两直角边间的关系，计算获取待测线CD的长度数值L。

按照本发明提供的电子尺测量方法，该电子尺测量方法包括以下具体方案：

㈠步骤102)中待测线(CD)的末端有二个：端点C和端点D，分别对应二个所述夹角值：夹角а1和夹角а2，则长度数值L的计算公式为：L＝d×tg(а1)+d×tg(а2)；

①夹角а1与夹角а2联动并始终保持相等，长度数值L的计算公式为：L＝2d×tg(а1)，这样角度调节与角度测量模块都可以使用一个，能简化装置降低成本；

②夹角а2是固定不变的，夹角а1是可调节的，这样角度调节与角度测量模块也都可以使用一个，能简化装置降低成本；

③夹角а1、а2都是可调节的；

㈡待测线末端中一端点D位于手持装置和待测线之间的垂直距离线AB上，即：夹角а2＝0，步骤102)中的所述夹角值只须一个，即：夹角а1，长度数值L的计算公式为：L＝d×tg(а1)。

按照本发明提供的电子尺测量方法，步骤101)中自动测量包括但不限制于是激光测距、红外测距或超声波测距。

按照本发明提供的电子尺测量方法，步骤102)中调节是手动调节或步进电机调节。

按照本发明提供的电子尺测量方法，该方法包括一次或多次测量不同长度数值的所述长度测量步骤并根据对应的一个或多个长度数值计算面积或体积，包括但不限制于：

㈠一次测量获取直径，自动计算圆形面积；

㈡二次测量获取长和宽，自动计算长方形面积；

㈢一次测量获取边长，自动计算立方体体积；

㈣三次测量获取长、宽和高，自动计算长方体体积。

本发明的上述另一个技术问题这样解决：构建一种电子尺A，包括CPU及其电连接的测距模块，其特征在于，还包括与CPU电连接的用于调节指示光束相对垂直测距线AB的发射角度并获取该发射角度具体数值的指示光束角度调取模块。

按照本发明提供的电子尺，指示光束角度调取模块包括以下具体总体方案：

㈠指示光束是二束，但共用一个指示光束角度调取模块；

㈡指示光束是二束，分别使用各自对应的指示光束角度调取模块。

按照本发明提供的电子尺，指示光束角度调取模块包括以下具体角度获取方案：

㈠手动调节角度，再另行通过测量当前角度；

㈡计算机控制调节角度，即在调节的同时直接获取当前角度，无须另行测量。

按照本发明提供的电子尺，还包括与CPU电连接的显示单元。

按照本发明提供的电子尺，还包括与CPU电连接的按键/开关。

按照本发明提供的电子尺，还包括与CPU电连接的数据发送单元，数据发送单元可以采用无线或有线方式。

本发明提供的电子尺及其测量方法，采用电子测量，较现有技术具有以下优势：

1、数据采集与计算一体，可以方便地获得物体面积或体积；

2、携带方便、操作简单，一人即可测量长尺寸物体；

3、不受使用人身高限制，简单测量很高物体的高度值。

附图说明

下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明：

图1是本发明电子尺的测量原理示意图；

图2是本发明电子尺优选实施例的电路结构示意图；

图3是图2所示电子尺内CPU中的控制程序软件流程示意图；

其中附图标记：A-电子尺，CD-待测线，AB-垂直距离线，d-距离，L-AB长度，21-测距模块，22-指示光束角度调取模块，23-显示单元，24-数据发送单元。

具体实施方式

首先，说明本发明电子尺的测量原理：

如图1所示，被测长度对象是待测线CD，A是电子尺或电子尺所在的位置，具体包括以下步骤：

101)利用公知技术，比如激光测距技术、红外测距技术、超声波测距技术等，测量A到CD的距离d；

102)利用激光束，或者其它的方式，指示(标示)C、D两个端点；

103)测量激光束，即：点A到C(D)的直线与垂直距离线AB的夹角；

104)利用距离d和夹角计算被测对象CD的长度L。

105)待测线CD的长度L的计算公式：L＝d×tg(а1)+d×tg(а2)。

第二，结合本发明优选实施例进行详细说明，在本发明优选实施例中，夹角а1与夹角а2联动并始终保持相等，长度数值L的计算公式为：L＝2d×tg(а1)：

如图2所示，本发明优选实施例电子尺A包括CPU及其电连接的测距模块21，还包括与CPU电连接的用于调节指示光束相对垂直测距线AB的发射角度并测量该发射角度具体数值的指示光束角度调取模块22，还包括与CPU电连接的显示单元23和数据发送单元24。数据发送单元24是无线数据发送单元，便于将测量数据保存到计算机中和进一步处理。该电子尺这样进行角度调节和角度测量：

201)采用手动方式，调节两束激光，指示被测对象的两个端点(C和D)；

202)两束激光的夹角可以测量；在本发明优选实施例中，夹角а1与夹角а2联动并始终保持相等，只测一个夹角；

203)在手动调节激光束的方式下，两个激光束的夹角调整和夹角测量可以通过一定的机构实现调节，并利用传感器把夹角测量出来，从而实现指示光束夹角的调整和测量；

在计算机控制调节激光束的方式下，可以是由计算机控制的机构完成光束(光扇面)夹角的调整，调整有基本的(最小的)调节量，调节到任何位置，计算机都可以知道该状态和初始位置的夹角变化量，也就可以知道两个光束(光扇面)的夹角。此夹角是计算机控制光束(光扇面)角度变化获得的，不需要另外的传感器进行测量。

如图3所示，本发明优选实施例电子尺A内CPU中的控制程序软件包括以下步骤：

301)长时间无操作或长按关机，电子尺A进入休眠，判断是否有按键唤醒？是，进入下一步，否则返回本步骤；

302)判断是否测量体积？是进入下一步，否则进入步骤307)；

303)长度测量：“长”；

304)长度测量：“宽”；

305)长度测量：“高”；

306)计算体积并发送数据；

307)判断是否测量面积？是进入下一步，否则进入步骤311)；

308)长度测量：“长”；

309)长度测量：“宽”；

310)计算面积并发送数据；

311)判断是否测量长度？是进入下一步，否则进入步骤311)；

312)长度测量并发送数据；

311)判断是否测量距离？是进入下一步，否则进入步骤311)；

312)测距模块测量距离并发送数据；

313)判断是否测量重量？是进入下一步，否则进入步骤315)；

314)利用压力传感器测量重量并发送数据；

315)返回步骤301)。

当然，以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及流程所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围为内。

Claims (10)

1.一种电子尺测量方法，其特征在于，利用手持装置(A)，包括以下具体的长度测量步骤：

101)自动测量手持装置(A)与待测线(CD)之间的距离值(d)；

102)调节手持装置(A)发射的指示光束，使指示光束与待测线的末端重合，并获取指示光束与手持装置(A)和待测线(CD)之间的垂直距离线(AB)的夹角值；

103)根据所述距离值(d)、夹角值以及直角三角形两直角边间的关系，计算获取待测线(CD)的长度数值(L)。

2.根据权利要求1所述电子尺测量方法，其特征在于，步骤102)中待测线(CD)的末端有二个：端点C和端点D，分别对应二个所述夹角值：夹角а1和夹角а2，则长度数值L的计算公式为：L＝d×tg(а1)+d×tg(а2)。

3.根据权利要求2所述电子尺测量方法，其特征在于，夹角а1与夹角а2联动并始终保持相等，长度数值L的计算公式为：L＝2d×tg(а1)。

4.根据权利要求2所述电子尺测量方法，其特征在于，夹角а2是固定不变的，夹角а1是可调节的。

5.根据权利要求1所述电子尺测量方法，其特征在于，待测线末端中一端点(D)位于手持装置和待测线之间的垂直距离线(AB)上，即：夹角а2＝0，步骤102)中的所述夹角值只须一个，即：夹角а1，长度数值(L)的计算公式为：L＝d×tg(а1)。

6.根据权利要求1-5中任一所述电子尺测量方法，其特征在于，步骤101)中自动测量是激光测距、红外测距或超声波测距。

7.根据权利要求1-5中任一所述电子尺测量方法，其特征在于，步骤102)中调节是手动调节或步进电机调节。

8.根据权利要求1-5中任一所述电子尺测量方法，其特征在于，该方法包括一次或多次测量不同长度数值的所述长度测量步骤并根据对应的一个或多个长度数值计算面积或体积。

9.一种电子尺(A)，包括CPU及其电连接的测距模块(21)，其特征在于，还包括与CPU电连接的用于调节指示光束相对垂直测距线(AB)的发射角度并获取该发射角度具体数值的指示光束角度调取模块(22)。

10.根据权利要求9所述电子尺(A)，其特征在于，还包括与CPU电连接的显示单元(23)和数据发送单元(24)。