专利名称：指向式数字传感测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及非接触测量装置，具体涉及一种指向式数字传感测量装置。
背景技术：
很多场合都需要非接触测量，某些设备的温度如电机转轴上的温度，转轴在转动时，其温度是不能直接测量的。有些特定的场合还需要测量某些器件或动植物的发光强度(含红外光、紫外光)，如炼钢炉内的火光强度，有些发光动物，如鱼、小虫的发光强度，这些都需要非接触测量。由于传感器的安装位置往往会受到环境影响，并且传感器是模拟的器件，传感器是非线性的，即传感器电压和温度及传感器电压和照度是不成正比例关系的，要准确测量它们就需要修正，这在电路设计上将复杂化，不能直接得到比较准确的数据。
发明内容
本发明的目的是提供一种指向式数字传感测量装置，它能排除环境对测量结果的影响，能直接得到比较准确的数据，而且电路设计比较简单。
本发明所述的指向式数字传感测量装置，包括壳体、设在壳体一侧的保护透明膜板，其特征在于在壳体内的一端设有与保护透明膜板相对的一个凹状的反射腔、中部设有一个与反射腔连接的密闭空腔，壳体内的其余空间设有隔离层；在反射腔的中心部位设有一传感器，传感器与设在密闭空腔内电路板上的矩形波发生器连接，矩形波发生器与设在壳体上的电源插座连接，矩形波发生器的输出端设在壳体上。
所述的指向式数字传感测量装置，其传感器的一端与电路板上的矩形波发生器的第一非门A1的输入端相连、另一端与矩形波发生器的电阻R的一端相连；矩形波发生器的第一非门A1的输出端与第二非门A2的输入端相连，第二非门A2的输出端与第三非门A3的输入端相连，第三非门A3的输出端与电容C的一端相连，电容C的另一端与第一非门A1的输入端相连，电阻R的另一端与第二非门A2的输入端相连。
所述的指向式数字传感测量装置，其传感器为温度传感器、或者照度传感器，为电压型、或者电流型、或者电阻型。
所述的指向式数字传感测量装置，其凹状的反射腔为抛物面、或者半球面；反射腔表面设有反射膜。反射膜为金属材料、或者为非金属材料。
所述的指向式数字传感测量装置，其隔热层为石棉、或者为空气。也可用其它填充材料。
所述的指向式数字传感测量装置，其壳体为金属材料、或者为非金属材料。
将普通传感器装在一个带反射膜的凹状的反射腔内，把普通传感器输出的电压变换成时间与照度、或者时间与温度的关系，即函数周期不同，照度或者温度就会不同。本发明的输出是矩形波，它的电平与数字设备与电平是一样的。
本发明有以下优点可以非接触定向测量；可与数字设备接口；不用作繁杂的线性修正；传输时抗干扰能力强。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的电路图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对发明作进一步的描述。
实施例一测量温度。
参见图1和图2，将保护透明膜板2安装在壳体1的一侧；将一个为抛物面的凹状的反射腔3安装在壳体1内，并与保护透明膜板2相对；将密闭空腔4安装在壳体1内的中部，并与反射腔3连接；将石棉填充在壳体1内的其余空间形成隔离层5；将传感器6-温度传感器(型号为Ad739)安装在反射腔3的中心部位；将装有矩形波发生器7的电路板安装在密闭空腔4内，并使传感器6与矩形波发生器的第一非门A1的输入端相连、另一端与矩形波发生器7的电阻R的一端相连；电路板7上的第一非门A1的输出端与第二非门A2的输入端相连，第二非门A2的输出端与第三非门A3的输入端相连，第三非门A3的输出端与电容C的一端相连，电容C的另一端与第一非门A1的输入端相连，电阻R的另一端与第二非门A2的输入端相连；矩形波发生器7与安装在壳体1上的电源插座8连接，矩形波发生器的输出端9安装在壳体1上。
将本装置安装在要测量的目标附近，被测热量穿过保护透明膜板2到达为抛物面的凹状的反射腔3的表面，设在反射腔3的表面的反射膜将热量反射到反射腔3的汇聚点，汇聚点处装有温度传感器(相当于把深测点的温度集中)，这时温度传感器的电阻将有变化，引起矩形波发生器的输出的矩形波周期也发生相应的变化，即把测量的温度转换成了测量值(温度)与周期的关系。
矩形波发生器是这样工作的参见图2。未测量时，传感器3-温度传感器的电阻与R组成相当于一个固定电阻Rt，Rt与A1构成一反相放大的电路，同时Rt、C与A2、A3构成谐振电路，形成移相反馈网络连接到放大器A1输入端，产生振荡，输出矩形波。测量时传感器3的电阻将有变化，与R组成4个相当于变化的电阻RB，RB与A1构成一反相放大的电路，同时RB、C与A2、A3构成谐振电路，形成移相反馈网络连接到放大器A1输入端，产生振荡，输出矩形波，则测量时的周期与未测量时的周期不同，根据周期与测量值的关系，可换算出测量值的大小。
实施例二测量照度。
参见图1和图2，将保护透明膜板2安装在壳体1的一侧；将一个为半圆形面的凹状的反射腔3安装在壳体1内，并与保护透明膜板2相对；将密闭空腔4安装在壳体1内的中部，并与反射腔3连接；壳体1内的其余空间为空气形成隔离层5；将传感器6-照度传感器(型号为ad23)安装在反射腔3的中心部位；将装有矩形波发生器7的电路板安装在密闭空腔4内，并使传感器6与矩形波发生器的第一非门A1的输入端相连、另一端与矩形波发生器7的电阻R的一端相连；电路板7上的第一非门A1的输出端与第二非门A2的输入端相连，第二非门A2的输出端与第三非门A3的输入端相连，第三非门A3的输出端与电容C的一端相连，电容C的另一端与第一非门A1的输入端相连，电阻R的另一端与第二非门A2的输入端相连；矩形波发生器7与安装在壳体1上的电源插座8连接，矩形波发生器的输出端9安装在壳体1上。
将本装置安装在要测量的目标附近，被测表面穿过保护透明膜板2到达为半圆形面的凹状的反射腔3的表面，设在反射腔3的表面的反射膜将光线反射到反射腔3的汇聚点，汇聚点处装有照度传感器(相当于把深测点的光线集中)，这时照度传感器的电阻将有变化，引起矩形波发生器的输出的矩形波周期也发生相应的变化，即把测量的照度转换成了测量值(照度)与周期的关系.
矩形波发生器是这样工作的参见图2。未测量时，传感器3-照度传感器的电阻与R组成相当于一个固定电阻Rt，Rt与A1构成一反相放大的电路，同时Rt、C与A2、A3构成谐振电路，形成移相反馈网络连接到放大器A1输入端，产生振荡，输出矩形波。测量时传感器3的电阻将有变化，与R组成4个相当于变化的电阻RB，RB与A1构成一反相放大的电路，同时RB、C与A2、A3构成谐振电路，形成移相反馈网络连接到放大器A1输入端，产生振荡，输出矩形波，则测量时的周期与未测量时的周期不同，根据周期与测量值的关系，可换算出测量值的大小。
权利要求
1.指向式数字传感测量装置，包括壳体(1)、设在壳体一侧的保护透明膜板(2)，其特征在于在壳体(1)内的一端设有与保护透明膜板(2)相对的一个凹状的反射腔(3)、中部设有一个与反射腔(3)连接的密闭空腔(4)，壳体(1)内的其余空间设有隔离层(5)；在反射腔(3)的中心部位设有一传感器(6)，传感器(6)与设在密闭空腔(4)内电路板上的矩形波发生器(7)连接，矩形波发生器(7)与设在壳体(1)上的电源插座(8)连接，矩形波发生器(7)的输出端(9)设在壳体(1)上。
2.根据权利要求1所述的指向式数字传感测量装置，其特征在于传感器(6)的一端与电路板上的矩形波发生器(7)的第一非门A1的输入端相连、另一端与矩形波发生器(7)的电阻R的一端相连；矩形波发生器的第一非门A1的输出端与第二非门A2的输入端相连，第二非门A2的输出端与第三非门A3的输入端相连，第三非门A3的输出端与电容C的一端相连，电容C的另一端与第一非门A1的输入端相连，电阻R的另一端与第二非门A2的输入端相连。
3.根据权利要求1或2所述的指向式数字传感测量装置，其特征在于传感器(6)为温度传感器、或者照度传感器。
4.根据权利要求1或2所述的指向式数字传感测量装置，其特征在于凹状的反射腔(3)为抛物面、或者半球面；反射腔(3)设有反射膜(10)。
5.根据权利要求1或2所述的指向式数字传感测量装置，其特征在于隔热层(5)为石棉、或者为空气。
6.根据权利要求1或2所述的指向式数字传感测量装置，其特征在于壳体(1)为金属材料、或者为非金属材料。
全文摘要
本发明涉及指向式数字传感测量装置，包括壳体，其特征在于在壳体内的一端设有与保护透明膜板相对的一个凹状的反射腔、中部设有一个与反射腔连接的密闭空腔，壳体内的其余空间设有隔离层；在反射腔的中心部位设有一传感器，传感器与设在密闭空腔内电路板上的矩形波发生器连接，矩形波发生器与设在壳体上的电源插座连接，矩形波发生器的输出端设在壳体上。传感器的一端与电路板上的矩形波发生器的第一非门A
文档编号G01D3/028GK101017099SQ200610054069
公开日2007年8月15日 申请日期2006年2月6日 优先权日2006年2月6日
发明者孙卫伟, 谭兴文, 韩力 申请人:西南大学