CN2497273Y - 高精度电子数显圆形三用卡表 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高精度电子数显圆形三用卡表,主要由测量头、表框、表杆、容栅传感器、数据处理芯片、液晶显示器、操作按键以及数据信号输出接口构成。其特点是使用了容栅传感技术,示值精度高,分辨力可达0.001mm,测量准确、读数直观、并设有多功能按键和数据信号输出接口,能对测量数据进行公英制转换、数据保持、寻找最大值最小值以及将数据输出处理、打印,使用操作方便,适用于机械加工、珠宝等行业对工件的内外径、钩槽台阶面进行精密测量。

Description

高精度电子数显圆形三用卡表

(一)技术领域：

本实用新型属于测量器具，具体地说是一种高精度电子数显圆形三用卡表。

(二)背景技术：

目前，工业上使用的三用卡表可分为机械圆形三用卡表和电子数显三用卡表。前者分度值为0.1mm，后者分辨力也仅为0.01mm，不能满足某些工件的高精度测量要求。所谓三用，指用于测量工件的内、外径和钩槽尺寸。

(三)发明内容：

本实用新型的目的是提供一种电子数显高精度圆形三用卡表，它具有测量准确、示值精度高，分辨率可达微米数量级。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是，该三用卡表包括：

——液晶显示器；

——数据处理芯片IC1，IC1设有数据信号输入接口In和数据信号输出接口RS232，它的驱动输出端D0～D12与液晶显示器LCD的输入端对应连接，电源启动与置零端P/Z与S1的一端连接，公英制转换端mm/in与按键S2的一端连接，功能选择端M与按键S3的一端连接，S1、S2、S3的另一端连接共地端；

其特征在于，它还包括：

——一副由表框和表杆构成的测量头，表杆装在表框的滑槽内，是可以双向滑动的，一端设上、中、下三个测量口，上端为开颚状钩槽量口、中间为开口状外径量口、下端为剪尖状内径量爪，表框上的颚为固定测量面，表杆上的颚为活动测量面，测量头的另一端为圆形表体，其上固装着芯座，由外罩壳罩住，所述液晶显示器装在壳面上，按键凸出壳面；

——一个由动栅和定栅构成的线位移容栅传感器，其动栅为印制在矩形印制板上的连续均匀竖向分布的导电栅条即反射极板，印制板粘贴在表杆的平面上可随表杆移动，定栅为印制在圆形印制基板上的、整体呈矩形的、连续均匀竖向密布的导电栅条，其中奇数导电栅条为发射极板，偶数导电栅条为接收极板，圆形印制基板被固定在芯座底面，定栅与动栅同轴线方向相对安装，发射极板与所述的数据处理芯片IC1的数据信号输入接口In电连接，接收极板与电路的共地端电连接。

表框与表杆相对的空槽内，隐藏着一条拉簧，拉簧一端固定在表框上，另一端固定在可滑动的表杆上。

本实用新型的优点是：1、测量准确、读数直观、示值精度高、分辨力可达0.001mm。2、设有多功能按键和数据输出接口，能对测量数据进行公英制转换、数据保持、寻找最大值最小值以及将数据通过接口输出处理、打印，使用操作简便。3、用途广泛，适用于机械、橡胶、塑料、玻璃、珠宝等各行各业对被加工工件的内外径、钩槽、台阶面进行精密测量。

(四)附图说明：

图1是该三用卡表的整体主视和结构分解图。

图2是图1中的容栅传感器的动、定栅相对位置及展开平面视图。

图3是图1的内部电路图。

图4是工作状态示意图。

(五)具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步详细地描述：

图1是该三用卡表的整体主视和结构分解图。图中，顶部为主视，4是表体，壳面上设有液晶显示屏LCD、置零按键S1、公英制转换按键S2和功能选择按键S3，侧面设有数据信号输出接口RS232。表体左边是测量头，设上、中、下三个量口，开颚状量口3用于测量工件的钩槽、台阶面尺寸；开口状量口2用测量工件的外径尺寸；剪尖状量爪1用于测量工件的内径尺寸。沿定位线自上而下是零部件的分解图，5是塑料外罩壳，6是连接固定螺钉，7是绝缘材料制作的芯座，8是定栅印制板，它是在绝缘基板的两面涂镀一薄层导电膜，然后制作成需要的图形和连接电路，定栅的导电栅条印制在板的底面(参见图2)，9是动栅印制板，它是单面的印制板，粘贴在表杆10的上面，可随表杆移动，动栅相对定栅直线移动即构成所谓线位移传感器。表杆10为金属构件，底面开有凹槽，拉簧12装在凹槽内，由螺钉11将一端固定在表杆上，另一端固定在表框上，拉簧的作用是使量口的量面能平稳地与工件均匀紧密贴合，可消除人为测量误差，表杆10装在表框13的滑槽内，表框也为金属构件，当表杆在表框的滑槽内移动时，能使测口的半边和动栅同步移动。

图2是图1中的容栅传感器的动、定栅相对位置及展开平面视图。图中a是定栅印制电路板8与动栅印制板9的相对位置，两板之间的距离在0.25～0.3mm之间，定栅与动栅的栅板面同轴线方向相对安装，定栅排列的奇数栅条为容栅传感器的发射极板，偶数栅条为接收极板，动栅为反射极板；图中b是展开平面视图，8′是定栅印制板的底面，9′是动栅印制板的正面，E是扭扣电池盒位置，14是涂镀导电薄层，IC1是数据处理芯片的安装位置，它是大规模软封装的集成块，型号为JD-010G3，16是板的正、背面电路相连接用的导电孔，15是定栅栅条分布区，17是动栅栅条分布区。

图3是图1的内部电路图。实质上它就是一片软封装的大规模集成数据处理芯片IC1，型号为JD-010G3，该芯片内部含有数据转换器、微处理器CPU和内存贮器，图中，IC1的数据信号输入接口In与容栅传感器Cn的发射极板连接，Cn的接收极板与共地端连接，反射极板不连接任何电路，仅起反射电荷的作用，移动反射极板(动栅)，Cn的电容量会发生变化，电路中的电参量也跟随相应发生变化，由于测量头的活动端面装在表杆上，动栅反射板也装在表杆上，当活动测头移动时，表杆和动栅同时移动，使Cn变化，通过处理电路处理就能将变化的量值反映出来，从而实现测量。LCD是液晶显示屏，与IC1的驱动输出端D0～D12相应连接，用于显示实时测量数据，RS232是数据信号输出接口，可向外部输出测量数据信号，E是扭扣电池，GND是接地端，P/Z端是启动电源和置零端，由按键S1控制，mm/in是公英制转换端，由按键S2控制，M是功能选择端，由按键S3控制，均为低电平触发有效。

图4是工作状态示意图。18是三用卡表，19是被测钩槽工件，20是被测外径工件，21是被测内径工件。实际测量时应分别进行。

使用与操作：

1、  准备：擦干表杆保护膜表面，清洁各测量面。

2、  操作：按置零键S1启动工作电源；按公英制转换键选择好所需的计量单位制。在测量面接触时按置零键置零，即可进行正常测量，测得数据直接在液晶显示屏上显示出来。

3、  若需用特殊功能，可按功能选择按键S3，使用方法如下：

a、选数据保持：按功能键，显示“H”，即保持数据。再按三次功能按键，转为正常显示。

b、选快速显示：按功能键，显示“H”；再按置零键，显示“F”，即为快速显示。测量完毕按功能键，“F”消失，转为正常显示。

c、选快速跟寻最小值：按两次功能键，显示“HMIN”；再按一次置零键，显示“FMIN”即为快速跟寻最小值。测量完毕按功能键，“FMIN”消失，转为正常显示。

d、选快速跟寻最大值：按三次功能键，显示“HMAX”；再按一次置零键，显示“FMAX”即为快速跟寻最大值。测量完毕按功能键，“FMAX”消失，转为正常显示。

此外，卡表设有数据输出接口，使用专用连接线，可将测量数据输入专用打印机或输入计算机进行数据处理。

Claims (2)

1、一种高精度电子数显圆形三用卡表，它包括：

——液晶显示器；

——数据处理芯片IC1，IC1设有数据信号输入接口In和数据信号输出接口RS232，它的驱动端D0～D12与液晶显示器的输入端对应连接，电源启动与置零端P/Z与按键S1的一端连接，公英制转换端mm/in与按键S2的一端连接，功能选择端M与按键S3的一端连接，S1、S2、S3的另一端连接共地端；

其特征在于，它还包括：

——一副由表框和表杆构成的测量头，表杆装在表框的滑槽内，是可以双向滑动的，一端设上、中、下三个测量口，上端为开颚状钩槽量口，中间为开口状外径量口，下端为剪尖状内径量爪，表框上的颚为固定测量面，表杆上的颚为活动测量面，测量头的另一端为圆形表体，其上固装着芯座，由外罩壳罩住，所述的液晶显示器装在壳面上，按键凸出壳面；

——一个由动栅和定栅构成的线位移容栅传感器，其动栅为印制在矩形印制板上的连续均匀竖向分布的导电栅条即反射极板，印制板粘帖在表杆的平面上，可随表杆移动，定栅为印制在圆形印制基板上的、整体呈矩形的、连续均匀竖向密布的导电栅条，其中奇数导电栅条为发射极板，偶数导电栅条为接收极板，圆形印制基板被固定在芯座底面，定栅与动栅同轴线方向相对安装，发射极板与所述的数据处理芯片IC1的数据信号输入接口In电连接，接收极板与电路的共地端电连接。

2、根据权利要求1所述的高精度电子数显圆形三用卡表，其特征在于：表框与表杆相对的空槽内，隐藏着一条拉簧，拉簧一端固定在表框上，另一端固定在可滑动的表杆上。

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