一种新型树木胸径卡尺的制作方法

文档序号:10986773阅读:878来源:国知局
一种新型树木胸径卡尺的制作方法
【专利摘要】一种新型树木胸径卡尺,其特征在于该树木胸径卡尺包括尺胚和数显组件。尺胚由动尺、定尺和尺爪组成,数显组件由位移传感器、单片机和显示器组成,其中位移传感器采用容栅传感器。通过尺爪与被测物体相接触,来实现位移测量。本实用新型结构简单,方便携带,具有自动测量、无线传输等功能,能克服传统树木胸径测量方法的弊端,提高树木胸径测量精度和效率。
【专利说明】
一种新型树木胸径卡尺
技术领域
[0001]本实用新型专利涉及林业调查领域,尤其是涉及一种新型树木胸径卡尺。
【背景技术】
[0002]胸径是树木生长特性的一个重要的表征指标。树木胸径测量在林业中应用广泛,一直是林业领域的研究热门。现有的树木胸径测量方法主要使用传统皮尺围绕树木来测,测量过程较为繁杂,需要投入大量的人力和时间,对于某些胸径比较大的树木,还需要两人配合共同测量完成,耗时很长、浪费人力、财力。同时,该方法也存在着一些人为误差。为了解决以上问题,有必要对传统皮尺围绕测量的方法上加以改进,研究简单易操作、便携的、高精度的新型树木胸径测量设备,进而节约人力和时间,提高测量效率。

【发明内容】

[0003]本实用新型所要解决的技术问题为:传统的树木胸径测量是用皮尺围绕来测,需要耗费大量的人力和时间,效率低下,如果树木的胸径较大,还需要两个人配合才能完成任务,测量过程复杂。
[0004]为解决以上技术问题,本实用新型所采用的技术方案为设计一种新型树木胸径卡尺,包括尺胚和数显组件。尺胚由定尺1、动尺2和尺爪3组成,动尺2和尺爪3固定连接并一起嵌套在定尺I上做滑动运动;数显组件由位移传感器4、单片机5和显示器6组成,位移传感器4和单片机5安装在动尺2的内部,显示器6安装在动尺2的外表面上。位移传感器由动栅7和定栅8组成。动栅7内部的电极板上安装有发射电极9和接收电极10,定栅8内部的电极板上安装有屏蔽电极11和反射电极12,动栅7安装在动尺2上,定栅8安装在定尺I上,动栅7电极板和定栅8电极板正对安装,动尺2上设有计算控制按钮13和计次控制按钮14。
[0005]作为进一步具体优化,单片机5选取AT89C52单片机。数据传输转换装置15与单片机5通过集成电路连接,通过蓝牙无线传输装置与手持PDA连接进行数据传输。单片机5包括:数据接收模块、数据处理模块、显示管理模块。
[0006]作为进一步具体优化,显示器6的驱动电路为ICM7218B,其包含的功能部件有:8位CM0SLED驱动器、用于存放显示数据的8 X 8位静态RAM、具有B⑶码译码器、全16位制译码器、频率250Hz的多位扫描电路。
[0007]作为进一步具体优化,在显示器6的面板上,利用若干发光二极管作为指示灯,在软件中通过驱动电路来控制发光二极管的发光和熄灭。
[0008]作为进一步具体优化,位移传感器4采用专用集成电路,通过非标准同步串行数据口输出测量结果,其供电电压为+1.5V,单片机5所采用普通的TTL芯片的供电电压为+5V,二者相互通讯需要电平转化电路。
[0009]新型树木胸径卡尺工作原理为:当容栅传感器的发射极9加上一个激励电压后,在传感器的接收极10上会感应出一个相位和频率相同的电压信号,在传感器的反射极12上也会感应出一个相位和频率相同的电压信号。当测量树木胸径时,容栅传感器的动栅7和定栅8相对移动,此时会在发射极9上加一个激励电压,传感器的反射电极12和接收电极10均会感应出一个相位和频率随位移变化的电压信号,将位移变化后接收电极10接收到的电压信号,经过一系列模数转化之后,就可以得到数字信号,数字信号可以被单片机5识别,通过单片机计算又可得到位移信号。因此,树木胸径可以通过上述传感器的动栅7和定栅8的相对移动来测量得出。
[0010]由于容栅传感器测量精度高、体积小,测量树木胸径可以大大提高效率,节约人力成本,通过这种传感器的使用胸径的测量会更加简便、快捷和精确。
【附图说明】
[0011 ]图1为新型树木胸径卡尺的基本结构。
[0012]图2为传感器与单片机连接示意图。
[0013]图3为新型树木胸径卡尺的结构示意图。
[0014]图4为容栅传感器结构示意图。
[0015]图中:1.定尺2.动尺3.尺爪4.位移传感器5.单片机6.显示器7.动栅8.定栅9.发射电极10.接收电极11.屏蔽电极12.反射电极13.计算控制按钮14.计次控制按钮15.数据传输转换装置
【具体实施方式】
[0016]结合附图1至4对本实施方式进行说明。本实用新型所涉及的新型树木胸径卡尺包括定尺I和动尺2。所述动尺2和定尺I滑动套接,动尺2上设有计次控制按钮14、计算控制按钮13和液晶显示器6,内部安装有单片机5、位移传感器4、直流电源和存储器。单片机与位移传感器4、直流电源、存储器、计次控制按钮14、计算控制按钮13连接,还通过集成电路与液晶显示器6连接。计次控制按钮14安装于动尺2的上部,计算控制按钮13位于动尺2—侧,单片机5和液晶显示器6安装在动尺2的同一侧,定尺I穿过动尺2,二者通过滑套连接。在测量树木胸径时通过滑动调整动尺2,经过位移传感器4、A/D转换器和单片机5的一系列协调工作,就可以在液晶显示器6上显示出胸径的数值。将单片机5与存储器连接可以将测得的树木的胸径存储起来,满足多次测量树木的需要。数据传输转换装置15和单片机5连接,将单片机5与蓝牙模块相连接,可以进行远程传输数据,方便记录大规模测量树木胸径的需要,利用手持PDA可以便捷的接收无线数据。
[0017]树木胸径测量仪的测量范围为30?10cm之间。在测量树木胸径时,先将实用新型的定尺I的尺爪3卡在要测树木胸径处,尽可能紧贴不留缝隙,为保证测量准确需要保持实用新型的定尺I和动尺2在同一水平面内,同时应该避免测量时仪器的晃动,将动尺2上的尺爪3紧贴住被测树木,固定实用新型的动尺2,保持住一段时间后可以读取显示器上的数值,即为树木胸径。
[0018]本实用新型的位移测量集成电路是通过传感器4将测得的位移信号经过A/D转换器转换成数字信号传递给单片机5,然后通过液晶显示器6将测得的胸径尺寸显示出来。
[0019]以上所述,为本实用新型较佳的【具体实施方式】,本实用新型的保护范围并不局限于所列【具体实施方式】,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种新型树木胸径卡尺,其特征在于该树木胸径卡尺包括尺胚和数显组件,尺胚由定尺(I)、动尺(2)和尺爪(3)组成,动尺(2)和尺爪(3)固定连接并一起嵌套在定尺(I)上做滑动运动;数显组件由位移传感器(4)、单片机(5)和显示器(6)组成,位移传感器(4)和单片机(5)安装在动尺(2)的内部,显示器(6)安装在动尺(2)的外表面上。2.根据权利要求1所述的新型树木胸径卡尺,其特征在于:所述位移传感器由动栅(7)和定栅(8)组成,动栅(7)内部的电极板上安装有发射电极(9)和接收电极(10),定栅(8)内部的电极板上安装有屏蔽电极(11)和反射电极(12),动栅(7)安装在动尺(2)上,定栅(8)安装在定尺(I)上,动栅(7)电极板和定栅(8)电极板正对安装,动尺(2)上设有计算控制按钮(13)和计次控制按钮(14)。3.根据权利要求1所述的新型树木胸径卡尺,其特征在于:所述单片机(5)与数据传输转换装置(15)通过集成电路连接,通过蓝牙无线传输装置与手持PDA连接并进行数据传输。4.根据权利要求1所述的新型树木胸径卡尺,其特征在于:所述单片机(5)包括数据接收模块、数据处理模块和显示管理模块。
【文档编号】G01B7/12GK205679187SQ201620159618
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年3月2日 公开号201620159618.7, CN 201620159618, CN 205679187 U, CN 205679187U, CN-U-205679187, CN201620159618, CN201620159618.7, CN205679187 U, CN205679187U
【发明人】徐华东, 徐伟通, 邵俊飞, 王慧, 王令霄
【申请人】东北林业大学
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