一种角度测量仪的制作方法

本发明涉及一种角度测量仪。

背景技术：

现有的角度测量仪包括下靠尺、上靠尺和角度指示装置，上靠尺的一端与下靠尺的一端枢接在一起，所述角度指示装置的角度盘固定连接在所述下靠尺上，所述角度指示装置的指针固定连接在所述上靠尺上，使用时，两只手分别固定下靠尺和上靠尺后进行读数，读数完成后将测量仪收起再进行记录数据，如果忘记或记不清就需要重新测量，浪费时间，如果一只手出现用力不够还有可能出现测量结果不准确，现有的测量仪要么只有机械测量，要么只有电子读数，只采用电子读数的测量仪在使用一段时间后需要找工具或设备进行校正，如果检测过程中数据出现错误不被及时发现也许会导致危。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种机械测量读数与电子读数并存、且测量过程中可以方便记录数据、使用方便的角度测量仪。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种角度测量仪，包括：下靠尺；

上靠尺，所述上靠尺的右端枢接在所述下靠尺的右端上；

锁紧装置，所述锁紧装置设置在所述下靠尺与所述上靠尺之间，所述锁紧装置包括圆柱杆、大弹簧和锁块，所述圆柱杆固定连接在所述上靠尺上，所述大弹簧的下端设置在所述下靠尺上，所述锁块可滑动地设置在所述下靠尺上，所述下靠尺可通过所述锁块与所述圆柱杆的卡合连接与所述上靠尺锁定在一起，且所述大弹簧的上端抵挡在所述圆柱杆的圆周面上；

角度指示装置，所述角度指示装置包括角度盘和指针，所述角度盘固定连接在所述下靠尺上，所述指针固定连接在所述上靠尺上；

扭簧，所述扭簧套设在所述上靠尺的旋转轴上，且所述扭簧的一端抵挡在所述上靠尺上，所述扭簧的另一端抵挡在所述下靠尺上；

增量式光电编码器，所述增量式光电编码器的外壳与所述下靠尺固定连接，且所述增量式光电编码器的轴芯与所述上靠尺的旋转轴相连接；

控制器，所述控制器与所述增量式光电编码器通讯连接；

使用时，先将所述下靠尺的外侧面抵挡在一平面上，然后操作所述锁紧装置使所述上靠尺与所述下靠尺解锁分离，所述上靠尺在所述扭簧的作用下旋转后使所述上靠尺的外侧面抵挡在另一平面上，所述指针指向所述角度盘的某一刻度位置，同时所述控制器输出所述增量式光电编码器检测的角度值。

进一步地，所述控制器由脉冲整形电路、主控制器电路、led数码管显示电路、按键电路、5v电源电路和12v电源电路组成。

进一步地，所述下靠尺包括下基板、z形板和下连接块，所述z形板固定设置在所述下基板的一侧上，且所述z形板的前端向所述上靠尺延伸，所述下连接块固定设置在所述下基板的右端上，且所述增量式光电编码器的外壳与所述下连接块固定连接。

更进一步地，所述上靠尺还包括上基板、倒z形板和上连接块，所述倒z形板固定设置在所述上基板的一侧上，且所述倒z形板的前端向所述下靠尺延伸，所述上连接块固定设置在所述上基板的右端上，所述旋转轴位于所述上连接块上。

更进一步地，所述锁紧装置还包括一连杆，所述圆柱杆通过所述连杆连接在所述上基板的内侧面上，所述圆柱杆的轴线与所述旋转轴的轴线相互平行。

更进一步地，所述锁块的前端具有一对锁头，一对锁头之间形成一容纳槽，其中，所述锁头的下端面上设有一卡槽，所述圆柱杆的两端可分别与一对卡槽卡合连接，同时所述连杆位于所述容纳槽内。

更进一步地，所述锁块的下端面上设有一导块，所述导块可沿位于所述下基板上的限位槽滑动，其中，所述限位槽的两端分别向所述下基板的两端延伸。

更进一步地，所述锁块的后端具有一衔接杆，所述衔接杆的悬臂端与位于所述下基板上的立板上的通孔间隙配合。

更进一步地，所述上基板的后侧面上设有若干个凹腔内，所述凹腔内设有减速模块。

更进一步地，所述减速模块包括小弹簧和摩擦块，所述小弹簧位于所述摩擦块与所述凹腔的底面之间，其中，所述摩擦块的前端面与周面之间采用弧形环面过渡连接。

从上述的技术方案可以看出，本发明的优点是：机械测量读数与电子读数并存，也可互相对比、校正；测量过程中一只手就可以进行，方便记录数据；且整个操作过程简单、方便。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的锁紧装置的结构示意图。

图3是图1的a-a剖视图。

图4是本发明的侧视图。

图5是本发明的控制器的原理示意图。

图6是本发明的控制器的脉冲整形电路的原理示意图。

图7是本发明的控制器的主控制器电路的原理示意图。

图8是本发明的控制器的按键电路的原理示意图。

图9是本发明的控制器的5v电源电路的原理示意图。

图10是本发明的控制器的12v电源电路的原理示意图。

图11是本发明的控制器的led数码管显示电路的原理示意图。

图中标记为：下靠尺1、下基板11、z形板12、挡块13、支撑块14、限位槽141、立板15、下连接块16、上靠尺2、上基板21、凹腔211、小弹簧212、摩擦块213、限位块214、倒z形板22、上连接块23、旋转轴24、锁紧装置3、连杆31、圆柱杆32、大弹簧33、锁块34、锁头341、卡槽3411、容纳槽3412、导块342、衔接杆343、手柄344、复位弹簧35、角度指示装置4、角度盘41、指针42、扭簧5、增量式光电编码器6。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1至图11，如图1所示的一种角度测量仪，包括：下靠尺1、上靠尺2、锁紧装置3、角度指示装置4、扭簧5、增量式光电编码器6和控制器，所述上靠尺2的右端枢接在所述下靠尺1的右端上；所述锁紧装置3设置在所述下靠尺1与所述上靠尺2之间，且所述上靠尺2可通过所述锁紧装置3与所述下靠尺1锁定在一起；所述角度指示装置4包括角度盘41和指针42，所述角度盘41固定连接在所述下靠尺1上，所述指针42固定连接在所述上靠尺2上，其中，所述角度盘41呈半圆形，所述角度盘41上的刻度为0°～180°；所述扭簧5套设在所述上靠尺2的旋转轴24上，且所述扭簧5的一端抵挡在所述上靠尺2上，所述扭簧5的另一端抵挡在所述下靠尺1上；所述增量式光电编码器6的外壳与所述下靠尺1固定连接，且所述增量式光电编码器6的轴芯与所述上靠尺2的旋转轴24相连接；所述控制器与所述增量式光电编码器通讯连接。

如图2、图3和图4所示，所述下靠尺1包括下基板11、z形板12、一对挡块13、支撑块14、立板15和下连接块16，所述z形板12固定设置在所述下基板11的后侧上，且所述z形板12的前端向所述上靠尺2延伸，所述挡块13、支撑块14和立板15依次固定设置在所述下基板11的内侧面上，所述下连接块16固定设置在所述下基板11的右端上，且所述增量式光电编码器6的外壳与所述下连接块16固定连接，其中，所述支撑块14的上端面上设有一限位槽141，且所述限位槽141的两端分别向所述下基板11的两端延伸。

所述上靠尺2还包括上基板21、倒z形板22和上连接块23，所述倒z形板22固定设置在所述上基板21的后侧上，且所述倒z形板22的前端向所述下靠尺1延伸，所述z形板12与所述倒z形板22对应设置，当所述指针42指向所述角度盘41的0°位置时，所述z形板12的前端面与所述倒z形板22的前端面重合在一起，所述上连接块23固定设置在所述上基板21的右端上，所述旋转轴24位于所述上连接块23上，其中，所述上基板21的前侧面上设有一限位块214，所述限位块214的横截面呈u形，且所述角度盘41的边缘伸入到所述限位块214的u形槽内，避免在使用时所述角度盘41出现跳动而造成的检测结果不准确。

所述上基板21的后侧面上设有若干个凹腔211内，所述凹腔211内设有减速模块，其中，所述减速模块包括小弹簧212和摩擦块213，所述小弹簧212位于所述摩擦块213与所述凹腔211的底面之间，所述摩擦块213的前端面与周面之间采用弧形环面过渡连接。

当测量大角度时，先将所述下靠尺1的外侧面抵挡在一平面上，然后操作所述锁紧装置3使所述上靠尺2与所述下靠尺1解锁分离，所述上靠尺2在所述扭簧5的作用下旋转后使所述上靠尺2的外侧面抵挡在另一平面上，所述指针42指向所述角度盘41的某一刻度位置；当测量小角度时，所述z形板12的抵挡面抵挡在一平面上，操作所述锁紧装置3使所述上靠尺2与所述下靠尺1解锁分离，所述倒z形板22的抵挡面抵挡在另一平面上，所述指针42指向所述角度盘41的某一刻度位置，由于所述倒z形板22比较单薄，在所述倒z形板22还未与另一平面接触之前所述摩擦块213与包含另一平面的物体相接触来减速，避免所述倒z形板22撞击产生变形影响测量精度。

如图2和图4所示，所述锁紧装置3包括连杆31、圆柱杆32、大弹簧33和锁块34，所述圆柱杆32通过所述连杆31连接在所述上基板21的内侧面上，所述圆柱杆32的轴线与所述旋转轴24的轴线相互平行；所述大弹簧33的下端设置在所述下靠尺1上，且所述大弹簧33位于一对挡块13之间；所述锁块34可滑动地设置在所述支撑块14上，所述下靠尺1可通过所述锁块34与所述圆柱杆32的卡合连接与所述上靠尺2锁定在一起，且所述大弹簧33的上端抵挡在所述圆柱杆32的圆周面上。

所述锁块34的前端具有一对锁头341，一对锁头341之间形成一容纳槽3412，其中，所述锁头341的下端面上设有一卡槽3411，所述圆柱杆32的两端可分别与一对卡槽3411卡合连接，同时所述连杆31位于所述容纳槽3412内；所述锁块34的下端面上设有一导块342，所述导块342可沿位于所述下基板11上的限位槽141滑动；所述锁块34的后端具有一衔接杆343，所述衔接杆343的悬臂端与位于所述立板15上的通孔间隙配合，所述衔接杆343的悬臂端上设有一手柄344，所述立板15位于所述锁块34的中部与所述手柄344之间，所述衔接杆343上套设有一复位弹簧35，所述复位弹簧35位于所述锁块34的中部与所述立板15之间。

使用时，拨动所述手柄344可使所述锁块34向右移动，所述复位弹簧35使所述锁块34向左移动复位，当所述上靠尺2的左端与所述下靠尺1的左端处于分离状态需要锁定时，右手拨动所述锁块34右移，左手按压所述上靠尺2的左端使所述圆柱杆32下压，且所述圆柱杆32抵挡在所述大弹簧33上，右手松开，所述锁块34在所述复位弹簧35的作用下左移，且所述锁块34从所述圆柱杆32的上当通过，左手松开，所述圆柱杆32在所述大弹簧33的作用下上移使所述圆柱杆32的两端分别与一对卡槽3411卡合连接；当所述上靠尺2的左端与所述下靠尺1的左端处于锁定状态需要分离时，拨动所述锁块34右移使所述圆柱杆32与所述卡槽3411分离，且所述上靠尺2在所述扭簧5的作用下摆动进行测量，整个测量过程中一只手就能使测量仪稳定，方便实时记载数据。

当所述上靠尺2旋转时会带动增量式光电编码器6工作，同时所述控制器输出所述增量式光电编码器6检测的角度值，远程读数方便，在必要时可以与指针42读数进行比较，避免所述增量式光电编码器6的数值出现错误而不能及时被发现。

如图5所示，所述控制器由脉冲整形电路、主控制器电路、led数码管显示电路、按键电路、5v电源电路和12v电源电路组成。

如图6所示，脉冲整形电路由接口p3、反相器74hc04、输入限流电阻r16、输入限流电阻r17、输入限流电阻r18构成。该电路的功能是将增量式光电编码器6送来的a相、b相、z相共3路12v矩形脉冲信号，转换成5v的矩形脉冲信号，输出至主控制器电路，以来计算角度值。

如图7所示，主控制器电路由avr单片机atmega8l、8兆赫兹石英晶体振荡器、校正电容c1、校正电容c2、isp下载接口、r15和c13构成的上电复位电路、退耦电容c3、退耦电容c4、8个限流电阻构成。该电路的功能是以中断的方式接收脉冲整形电路送来的脉冲信号，统计出脉冲个数后换算出相应的角度，单片机通过输入输出端口控制led数码管显示电路显示出对应的角度值，单片机通过检测输入输出端口的电平状态从而检测按键电路是否有功能键按下，isp下载接口是实现在线下载程序的。

如图11所示，led数码管显示电路由6个共阳型led数码管、6个驱动三极管8550、6个限流电阻构成。该电路的功能是在主控制器电路中单片机的控制下完成角度显示。

如图8所示，按键电路由轻触式按键s1和上拉电阻r19构成。该电路的功能是将用户按键的机械动作转换成电信号送至主控制器电路中的单片机，从而完成用户的指令输入。

如图9所示，5v电源电路由接口p1、4个整流二极管1n4007、滤波电容c5和c6、退耦电容c7和c8、三端稳压器lm78l05构成。该电路的功能是将p1的交流电压转换成稳定的5v直流电压为主控制器电路、led数码管显示电路、按键电路提供电能。

如图10所示，12v电源电路由接口p2、4个整流二极管1n4007、滤波电容c9和c11、退耦电容c10和c12、三端稳压器l7812cv构成。该电路的功能是为脉冲整形电路提供电能

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。