专利名称：地图用电子山坡路程仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于量测装置，尤其是涉及一种以采用电脉冲方法为特征的自动量测计算装置，它包括以下几个结构特征具有一只读入笔和一个电子计算器，在它们之间连接有一个控制器。
在CN86105299A中公开了一种“简易曲线长度量测装置”它的目的是为解决目前在野外使用两脚规量测曲线长度而精度不高的问题，该发明的构成是由曲线笔(1、2、3)和计数器(10)两部份组成，参见
图1、2，曲线笔的笔头上有弹簧压片(5)和带金属触点(6)的量测轮(4)，量测轮(4)必须沿待测曲线每运转一周，金属触点(6)与弹簧压片(5)才接触一次，从而电路接通一次，发出一个电脉冲，通过两根引线(8)连通的计数器(10)，计数一次，根据量测轮(4)的周长值，可显示运转一周的长度，连续运行曲线等，使量测轮(4)沿待测曲线从起点运转到终点，计数器就显示出该曲线的长度。该装置的不足之处是受到触点距〔即量测轮(4)每运转一周才和触点(6)接触一次的距离〕的限制，触点距越大，量测精度越差。该装置所测的曲线长度若与触点距不成整数倍，则量测结果的精度就受到影响。另外该装置的缺陷还在于仅仅限于曲线长度的量测。
本实用新型避免了上述现有技术中的不足之处而提出一种量测精度高，同时能以量测的长度作为变量，通过控制器使计算器根据已知函数进行自动计算的仪器，例如直接计算並显示出地图上山地两点间的山坡路程。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到，本路程仪有一只装有脉冲发生器的读入笔，读入笔通过导线与控制器相连接，控制器与电子计算器相连接。
上述读入笔的笔管(8)内装有的脉冲发生器，可以是非接触式脉冲发生器，也可以是接触式脉冲发生器。前者如电磁式脉冲发生器，由相互啮合的铁齿轮系和绕有线圈(5)的永磁体(4)构成。后者如机械式脉冲发生器由相互啮合的齿轮系和一对动静弹片(11、12)构成。它们的作用是产生脉冲信号，经导线(9)(10)输入控制器的脉冲处理系统。
上述控制器脉冲信号处理系统及程序发生系统组成，前者至少包括一个方波脉冲形成电路及与之相连接的三态门，后者则由脉冲顺序发生器、程序电路和启动停止电路构成。其作用是执行将数据存入常数存储器，调出内存计算程序，将数据代入计算程序中进行计算，将计算结果存入独立存储器中，返回到读入态的相应电路。
附图的说明如下图1是对比的现有技术的整体示意图；图2是对比的现有技术的笔头放大图；图3是本实用新型读入笔的外型图；图4(a)是装有电磁式脉冲发生器读入笔的局部纵剖面图；图4(b)是装有机械式脉冲发生器读入笔的局剖纵剖面图；图5(a)(b)是本实用新型控制器的电路原理图。
现结合实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例1参见图3、4(a)本实施例中的读入笔的圆形笔管(8)内装有一电磁式脉冲发生器，其具体结构为笔头上有一尖形指针，用以指示起点及终点位置，指针(7)的一侧安装有滚轮(1)，中间轮(2)及脉冲发生轮(3)组成的依次相互啮合的齿轮系，脉冲轮的上方有一Ω形永磁体(4)，磁极如图所示，在永磁体上绕有线圈(5)其两端引出与控制器相连接的导线(9)(10)，用以输出脉动感生电动势。
另外在笔管(8)上还安装有一个启动开关K1(6)，它的构造是一个单开关，作用是启动控制器，则控制器控制计算器，使它按程序自动计算。
当尖形指针(7)沿所需测的曲线移动时，滚轮(1)沿曲线滚动，它带动中间轮(2)，中间轮(2)带动脉冲轮(3)转动，脉冲轮为由导磁系数高的铁质所组成，由于齿在磁场中运动引起磁通量变化，于是在线圈中产生感生电动势，形成脉动电信号。
设脉冲轮(3)的小齿轮齿数N1，大齿轮上的齿数为N2，则小轮转过一齿，大轮上转过的齿数为N2／N1＝K。由齿轮啮合可知，即轮(1)每转一齿，轮(3)通过磁铁两极的齿数为K齿，例如，轮(1)齿距为0.5mm，K＝5，则可在0.5mm内得到5个脉动信号，故精密度可达0.1mm。而且只要改变齿数比K，可得到不同的精度，但加工精度不要求很高，制造较容易。
本实施例中的控制器通过引出导线(9)、(10)与线圈(5)两端相连，该控制器由脉冲信号处理系统及程序发生系统构成。
从图5中可以看到，该脉冲信号处理系统的电路为由线圈(5)的两端的引出导线(9)、(10)，一端接地，另一端经过一个二极管D1后与运算放大器IC1的同端相连，电容C1一端与D1输入端相连，另一端接地，IC1的输出端与非门1输入端相连，非门1的输出端与非门2的输入端相连，非门1内部有施密特触发器，非门2的输出与三态门5的控制端相连，三态门5的两个出／入端与电子计算器的
键的两接点相连。电阻R1的一端与IC1的负极相连，其另一端与C1接地的一端相连，电阻R2的一端也与IC1的负极相连，其另一端则与IC1的输出端连接，R2和R1使IC1形成比例放大器。它的工作原理如下当齿轮M(1、2、3)转动一齿，在线圈(5)上可以产生交流脉动电动势，经过D1滤去负脉冲，正脉冲，经过IC1放大后使非门1触发，形成负脉冲。经非门2后形成正脉冲使三态门5导通，这时计算器处于累加1态，于是计算器可以记录下这个脉冲。当齿轮M(1、2、3)继续转动时，则可形成一串0101…的脉冲信号，于是计算器可记录下转过的齿数。
当笔尖(1)指到等高线时，按动笔上的启动开关K1，这时程序发生系统工作，依次操作计算器的以下按键，使计算器求斜边长度，即山坡路程的实际长度。
所操作键的顺序为
停。
以上程序的具体说明如下Kin，1——将脉冲数据n存入常数存储器1内。
P1——调出P1内存的计算斜边长的公式。
ROM——将n代入P1内存的公式中进行计算。
M＋——将计算结果存入独立存储器中。
1＋＋0，——使计算器处于累加1状态，並置数为0，即处于读入态，等待新的数据输入。
程序发生系统由脉冲顺序发生器，程序电路，和启动停止电路组成。由时钟电路IC2及二－十同步加法器IC3和四线－十六线译码器IC4，和反相器13－22构成顺序脉冲发生器。IC2的输出端与IC3的输入端相连，IC3的Q1、Q2、Q3、Q4输出端分别与IC4的A0－A3输入端对应连接，IC4的输出端Y－Y10分别与反相器13－22对应连接。由计数器IC3对时钟脉冲CP计数，IC3的输出Q1、Q2、Q3、Q4代码至译码器IC4的地址输入端A0A1A2A3进行译码，当IC3的控制端K为1时，IC3功能被禁止，这时笔处于读入态，当按下K1时，A端瞬间为0电位，K端为0电位，这时IC3计数，IC4进行译码，可在t1～t10依次获得10路节拍脉冲。
上述程序电路是由反相器引出的t1、t3、t4、t5和t9分别与三态门6、8、9、10和12的控制端对应相连，它们的I／O端分别与电子计算机对应的
、和
键的两端相连接，而t1、t8两线经二极管D3、D4后並联，之后与三态门7中控制端相连三态7的I／O端与键相连t7、t8两线经二极管D5、D6，后并联，之后与三态门11控制端相连，三态门11的I／O端与
键相连，这一部份电路构成程序电路。当t1－t10依次输出节拍脉冲，经程序电路后，可依程序操作计算器运行。
上述启动停止电路由启动开关K1(6)，反相门3、4，电容C2、C3、电阻R3、R4，二极管D2及三极管BG1和BG2等元件组成。
K1是安装在笔上的启动开关(6)，电阻R3一端接电源正极，另一端与电容器C2与集电极相连的一端及反相门3的输入端相连，C2的两端分别与BG1的发射极及集电极相连，C2的与发射极相连接的一端与启动开关K1的一端相连，K1的另一端接地。反相门3的输出端经二极管D2后与反相门4的输入端相连，反相门4的输出端与IC3的控制端K相连。D2的输出端也与电容C3一端相连，C3另一端接地，C3两端与BG2的发射极和集电极分别相连，BG1及BG2两基极並联后，经电阻R4与t10线相连。
在读入态时，10线无输出，BG1、BG2两管不导通。这时门3输入为1，输出为O，门4输出为1，因而IC3功能禁止。计算器可计入齿轮M转动的脉冲数。
当按下启动开关K1(6)，C2充电，反相门4输入为1，输出为0，即K为0，IC3工作。计算器处于程序计算状态，其结果储存于M＋中，当过程结束后，按下M＋键，则结果可显示出来，当10线输出一个脉冲方波时，使BG1及BG2导通，则C2、C3放电。K为1，IC3停止计数同时复零，系统恢复到“读入态”。
图5电路中的元件如下。IC1为TL321IC2为NE555，时钟频率为20赫兹。IC3为T1161，IC4为1154，反向门1～4，13～22，为74LS14BG1、BG2为3DG201，三态门5～12为74LS126R1＝2KΩ，R2＝1MΩ，R3＝200KΩ，R4＝100KΩ，C1＝0.1μf C2＝5μf C3＝47μfD1～D2为2AP10线圈L阻抗800Ω本实施例中的计算器为BL－701G型电子计算器，也可以采用其它型号具有同等功能的计算器。
实施例2参见图4(b)在本实施例2中的尖形指针(7)和由滚轮(1)、中间轮(2)及脉冲发生轮(3)组成的依次相互组合的齿轮系以及控制器和电子计算器均与实施例1相同。所不同的只是在脉冲发生轮(3)的大齿轮上面有一对动静弹片(11，12)，其中动弹片(11)的末端恰与齿尖相接触，形成动接点，另一固定是静弹片(12)形成静接点。它们是一对电接点。当齿轮转动时，可形成间断通电，形成一串电脉冲信号。
设滚轮(1)上齿轮的齿数为M1，脉冲发生轮(3)上小齿轮齿数为N21，大齿轮齿数为N3，则滚轮每滚过一齿可产生的脉冲个数为n＝ (N1)/(N2) ()/() (N3)/(N2)倒N1＝8齿，N2＝8齿，N3＝80齿，则求出n＝10，即滚轮(1)每滚过一齿，可产生10个脉冲，若齿距为0.3mm则精密度可达0.03mm。比现有技术中的量测轮的精度高，另外只需改变传动比，即可得到不同要求的精度。
综上所述，本实用新型与现有技术相比不仅量测精度高，且能直接显示出山坡路程，使用起来简单方便，所得结果快速精确。
权利要求1.地图用电子山坡路程仪，涉及一种以采用电脉冲方法为特征的自动量测计算装置，它具有一只装有脉冲发生器的读入笔和一个电子计算器，其特征是上述读入笔通过导线与控制器相连接，控制器与电子计算器相连接，该控制器由脉冲信号处理系统及程序发生系统组成，前者至少包括一个方脉冲形成的电路及与之相连接的三态门，后者则由脉冲顺序发生器，程序电路和启动停止电路构成。
2.根据权利要求1所说的路程仪，其特征在于上述脉冲信号处理系统的电路为由上述脉冲发生器两端引出导线(9、10)的一端接地，另一端经过一个二级管D1与运算，放大器IC1的同相端相连，电容C1与D1输入端相连，另一端接地，IC1输出端与非门1输入端相连，其输出端与非门2的输入端相连，非门1内部有施密特触发器，非门2的输出端与三态门5的控制端相连，三态门5的两个出／入端与电子计算器的
键的两个接点相连，电阻R1一端与IC1的负报连接，其另一端与C1接地的一端连接，R2一端也与IC1的负极相连，其另一端则与IC1的输出端相连。
3.根据权利要求1所说的路程仪，其特征在于上述程序发生系统的脉冲顺序发生器由时钟电路IC2及二－－十同步加法器IC3和四线——十六线译码器IC1组成，IC2的输出端与IC3的输入端相连，IC3的Q1、Q2、Q3、Q4输出端分别与IC4的A0－A3输入端对应连接，IC4的输出端Y1－Y10分别与反相器13－22对应连接。
4.根据权利要求1所说的路程仪，其特征在于上述程序发生系统的程序电路是由上述反相器引出的t1、t3、t4、t5和t9分别与对应的三态门6、8、9、10和12的控制端相连，它们的I／O端分别与电子计算器对应的
和
键的两端相连，而t2、t6两线则是分别经二极管D3、D4后並联，再与三态门7的控制端相连，三态门7的I／O端与
键相连，t7、t8两线经二极管D5、D6后並联，再与三态门11控制端相连，三态门11的I／O端与
键相连。
5.根据权利要求1所说的路线仪，其特征在于上述程序发生系统的启动停止电路的启动开关K1安装在笔管(8)上，K1的一端接地，另一端和C2与BG1的集电极相连，电阻R3一端接电源正极其另一端和电容器C2与集电极相连的一端及反相门3的输入端相连，反相门3的输出端经二极管D2与反相门4的输入端相连，反相门4的输出与IC3的控制端K相连，D2的输出端也与电容C3一端相连，C3另一端接地，C3两端与BG2的发射极和集电极分别相连接，BG1及BG2两基极並联后，经电阻R4与t10线相连接。
6.根据权利要求1所说的路程仪，其特征在于上述读入笔的笔管(8)内装有的脉冲发生器，可以是非接触式脉冲发生器如电磁式脉冲发生器，也可以是接触式脉冲发生器，如机械式脉冲发生器。前者由相互啮合的铁齿轮系和绕有线圈(5)的永磁体(4)构成，后者由相互啮合的齿轮系和一对动静弹片(11、12)构成。
专利摘要地图用电子山坡路程仪属于量测装置，尤其是涉及一种以采用电脉冲方法为特征的自动量测计算装置，它包括以下几个结构特征，具有一只装有脉冲发生器的读入笔和一个电子计算器，在它们之间连接有一个控制器，本实用新型克服了量测结果精度不高和仅限于量测曲线长度的缺陷，提供一种量测精度高、且能以量测长度为变量，通过上述控制器使电子计算器根据已知函数进行自动计算的仪量，如直接量测、计算并显示出地图上山地两点间的山坡路程。
文档编号G01B7/02GK2039408SQ8820825
公开日1989年6月14日 申请日期1988年7月6日 优先权日1988年7月6日
发明者陈竞余 申请人:陈竞余