一种笔式测距仪的制作方法

本发明涉及一种笔式测距仪，测量直线或曲面距离并能显示测量数据的仪器，属于仪器仪表领域。

背景技术：

在实际生活中或者工程项目中，经常需要测量曲面上两点之间的长度或表面为曲面的物体的表面长度，目前市场上用来测量空间距离和曲面物体长度的便携笔式测量仪所见无几。现存的笔试测量仪存在结构复杂，成本高，携带、使用不方便等缺点。为了解决上述问题，我们设计并研发了一种笔式测距仪，可以精确测量曲面任何两端的长度和空间距离，具有便携灵巧、操作简单、功能合一的特点。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：一种笔式测距仪，结合了传感器、单片机，能实现直线距离测量并且将测量精确的数据显示在液晶显示屏幕上，沿着任何曲面滚动在液晶显示屏上准确显示被测物表面的长度的功能。本发明解决了曲面长度难测量、测量仪器结构笨重、功能单一、电池续航时间短的问题。本发明所要解决的技术方案是：一种笔式测距仪具有笔式壳体1，其特征在于，还包括笔式壳体1侧面的笔钩2，笔式壳体1内部的主机控制模块3，笔式壳体1正面的液晶显示屏4，笔式壳体1笔头端的激光传感器5，笔式壳体1笔尾端的圆轮旋转编码器6，笔式壳体1正面的电源开关按钮7，笔式壳体1正面的曲面长度测量按钮8，笔式壳体1正面的激光测距按钮9，笔式壳体1侧面的充电接口10；其中，电源开关按钮7、充电接口10通过导线连接到主机控制模块3内部的充电电池模块31；激光传感器5通过导线连接到主机控制模块3内部的激光传感器控制模块32；圆轮旋转编码器6通过导线连接到主机控制模块3内部的高速计数处理模块33；曲面长度测量按钮8、激光测距按钮9通过导线连接到主机控制模块3内部的按键控制模块34；液晶显示屏4通过导线连接到主机控制模块3内部的显示控制模块35；充电电池模块31与主机控制模块3内部的单片机36相连；激光传感器控制模块32与主机控制模块3内部的单片机36相连；高速计数处理模块33与主机控制模块3内部的单片机36相连；按键控制模块34与主机控制模块3内部的单片机36相连；显示控制模块35与主机控制模块3内部的单片机36相连；充电电池模块31主机控制模块3内部的激光传感器控制模块32、高速计数处理模块33、按键控制模块34、显示控制模块35、单片机36相连。

所述的主机控制模块3包括充电电池模块31、激光传感器控制模块32、高速计数处理模块33、按键控制模块34、显示控制模块35、单片机36。主机控制模块3的各部分安装于一块电路板上，为本发明的主要部分。

所述的充电电池模块31在使用时，对其他模块进行供电，保证装置的正常使用和运行。

所述的单片机36选用的是armcortex-m3内核的stm32系列单片机，实现整个装置数据的处理。

所述的激光传感器5由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器5工作时，先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，并将其转化为相应的电信号。常见的是激光测距传感器，它通过记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。其优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。

所述的圆轮旋转编码器6在工作时，由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成a、b、c、d,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度)，将c、d信号反向，叠加在a、b两相上，可增强稳定信号;另每转输出一个z相脉冲以代表零位参考位。由于a、b两相相差90度，可通过比较a相在前还是b相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。

所述的电源开关按钮7按下时为电源开启模式。

所述的曲面长度测量按钮8按下时为曲面长度测量模式。

所述的激光测距按钮9按下时为直线距离测量模式。

附图说明

图1是本发明一种笔式测距仪的结构示意图；

图2是本发明一种笔式测距仪的主机控制模块内部连接原理图；

图中：1、笔式壳体2、笔钩3、主机控制模块4、液晶显示屏5、激光传感器6、圆轮旋转编码器7、电源开关按钮8、曲面长度测量按钮9、激光测距按钮31、充电电池模块32、激光传感器控制模块33、高速计数处理模块34、按键控制模块35、显示控制模块36、单片机。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

本发明一种笔式测距仪的笔端装有激光测距传感器进行距离测量并且将测量精确的数据显示在液晶显示屏幕上，笔式壳体的尾端装有滚轮旋转编码器可以沿着任何曲面滚动在液晶显示屏上准确显示被测物的长度，有效解决了传统测量仪笨重缺陷、曲面测量困难、传统测量仪电池续航的问题。

如图1所示，本发明的一种笔式测距仪具有笔式壳体1侧面的笔钩2，笔式壳体1内部的主机控制模块3，笔式壳体1正面的液晶显示屏4，笔式壳体1笔头端的激光传感器5，笔式壳体1笔尾端的圆轮旋转编码器6，笔式壳体1正面的电源开关按钮7，笔式壳体1正面的曲面长度测量按钮8，笔式壳体1正面的激光测距按钮9，笔式壳体1侧面的充电接口10。

如图2所示，本发明一种笔式测距仪，主机控制模块3内部的充电电池模块31与主机控制模块3内部的单片机36相连；激光传感器控制模块32与主机控制模块3内部的单片机36相连；高速计数处理模块33与主机控制模块3内部的单片机36相连；按键控制模块34与主机控制模块3内部的单片机36相连；显示控制模块35与主机控制模块3内部的单片机36相连；充电电池模块31主机控制模块3内部的激光传感器控制模块32、高速计数处理模块33、按键控制模块34、显示控制模块35、单片机36相连。

本发明一种笔式测距仪在使用时，电源开关按钮7、充电接口10通过导线连接到主机控制模块3内部的充电电池模块31；激光传感器5通过导线连接到主机控制模块3内部的激光传感器控制模块32；圆轮旋转编码器6通过导线连接到主机控制模块3内部的高速计数处理模块33；曲面长度测量按钮8、激光测距按钮9通过导线连接到主机控制模块3内部的按键控制模块34；液晶显示屏4通过导线连接到主机控制模块3内部的显示控制模块35。将电源开关按钮7拨到on状态，通过按下曲面长度测量按钮8或激光测距按钮9对目标长度进行测量，目标长度数据会在液晶显示屏4上显示。

技术特征：

技术总结
一种笔式测距仪，具有笔式壳体，其特征在于，还包括笔式壳体侧面的笔钩，笔式壳体内部的主机控制模块，笔式壳体正面的液晶显示屏，笔式壳体笔头端的激光传感器，笔式壳体笔尾端的圆轮旋转编码器，笔式壳体正面的电源开关按钮，笔式壳体正面的曲面长度测量按钮，笔式壳体正面的激光测距按钮，笔式壳体侧面的充电接口。本发明具有便携灵巧、操作简单、功能合一的特点，能够有效解决曲面测量长度困难的问题以及结构笨重的问题。

技术研发人员：郝飞;崔晓云;唐春霞;杨润东
受保护的技术使用者：天津职业技术师范大学
技术研发日：2018.01.09
技术公布日：2019.07.16