專利名稱：電子水平尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種工程用的水平尺，尤其指一種工程用的電子水平尺。
背景技術(shù)：
水平尺是在建筑、加工、橋梁等工程中被用來測量被測表面平行度的工具，而使用的水平尺一般為氣泡式，使用時，需用視覺來判斷氣泡是否在玻管的中間位置，由于人的視力各不相同，又加上氣泡部件的安裝誤差及熱脹冷縮變形，因此，判斷易產(chǎn)生誤差，而無法真實的反映被測物體是否水平。為此，人們設(shè)計出各種電子水平尺，其傳感器有采用電位器式、電容式或電感式等固體擺式傳感器，有采用電解液式、磁流體式或?qū)щ娨菏降纫后w擺式傳感器，由這些傳感器感知水泡是否居中的信號，再經(jīng)相應(yīng)電子線路中的模/數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字顯示；也有采用如中國實用新型專利號為00225090.X的《電子水平尺》，其以探針與導電液的有否接觸并通過其電子線路來判斷被測物是否水平，這在一定程度上克服了上述缺陷，但在測量過程中發(fā)現(xiàn)仍存在測量準確度和靈敏度不高的缺陷，而無法滿足現(xiàn)代工程上的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種測量準確度和靈敏度高的電子水平尺。
本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該電子水平尺包括尺身和水準泡，其特征在于所述水準泡的每端兩側(cè)部位處分別置有與電源相連、位置相對應(yīng)的紅外線發(fā)射管和紅外線接收管，所述的紅線接收管的輸出端又與顯示水泡位置狀態(tài)的電子線路相連。
所述的電子線路可以由四個與非門電路和與水泡的左、中、右位置相對應(yīng)的三個發(fā)光二極管組成，其中第一與非門電路的兩輸入端和第二與非門電路的一輸入端相連后接于其中一紅外線接收管的輸出端上，而第四與非門電路的兩輸入端和第二與非門電路的另一輸入端相連后接于另一紅外線接收管的輸出端上，第二與非門電路的輸出端與第三與非門的兩輸出端相連，而所述的三個發(fā)光二極管的一端分別與第一與非門電路、第三與非門電路與第四與非門電路的輸出端相串聯(lián)，另一端則分別與電源的負極相連。該電子線路也可以采用型號為74HC00的集成塊和三個發(fā)光二極管。
所述的紅外線發(fā)射管以光電二極管為佳，而所述的的紅外線接收管以光電三極管為好，所述的光電二極管的陽極和光電三極管的發(fā)射極均與電源的正極相連，而所述的光電二極管的陰極和光電三極管的集電極則分別與相應(yīng)的第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻串聯(lián)后接于電源的負極。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于采用上述結(jié)構(gòu)后，當氣泡向左或向右移動時，使相應(yīng)端的紅外線接收管的光強發(fā)生變化，使其輸出端產(chǎn)生相應(yīng)的低電平，再經(jīng)過電子線路后顯示水泡所處的位置，由于紅外線接收管對紅外線發(fā)射具有一定的接收范圍和對光所具有的更高靈敏度，因此，本實用新型使用起來準確度和靈敏度好，能滿足現(xiàn)代工程的使用要求。


圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的俯視示意圖；圖3為本實用新型實施例中的電子線路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
如圖1至圖3所示，該電子水平尺包括尺身1和位于尺身內(nèi)的水準泡8、電子線路板2，水準泡8固定在內(nèi)托架13的中間，而內(nèi)托架又用螺釘固定在尺身上，并在水準泡兩端的內(nèi)托架上分別置有兩組紅外線發(fā)射管9、12(即圖3中的D1、D2標號)和紅外線接收管10、11(即圖3中的D3、D4標號)，在本實施例中，紅外線發(fā)射管D1、D2和紅外線接收管D3、D4采用光電二極管和光電三極管，且接收管D3、D4均處于發(fā)射管D1、D2紅外發(fā)射張角覆蓋范圍之內(nèi)，這樣，位于水準泡左端兩側(cè)的紅外線發(fā)射管D1與紅外線接收管D3組成一對接發(fā)射系統(tǒng)，位于水準泡右端兩側(cè)的紅外線發(fā)射管D2與紅外線接收管D4組成了另一對接發(fā)射系統(tǒng)，并且左右端紅外線發(fā)射管D1、D2的陽極和左右端紅外線接收管D3、D4的發(fā)射極均與電源的正極相連，而左右端紅外線發(fā)射管D1、D2的陰極和左右端紅外線接收管D3、D4的集電極則分別與相應(yīng)的第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4電阻串聯(lián)后接于電源14的負極上。為了節(jié)約電源，在線路上還串接有一開關(guān)15，以便于隨時打開進行測量。
所述的電子線路板2安裝在內(nèi)托架13的一側(cè)，電子線路板2上安裝有與水泡的左、中、右位置相對應(yīng)的三個發(fā)光二極管3、4、5(也即圖3中的D5、D6、D7標號)，它們的顏色分別選為紅、綠、紅，并固定在一外托架7上，外托架7嵌設(shè)在尺身1側(cè)面，并用一透明罩6加以覆蓋，以方便觀察。電子線路板2上還安裝有一型號為74HC00的集成塊，該集成塊由四個與非門組成，共有13個腳，其中第(1)、(2)、(3)腳分別為第一與非門電路IC1-1的兩輸入端和輸出端，第(4)、(5)、(6)腳分別為第二與非門電路IC1-2的兩輸入端和輸出端，第(9)、(10)、(8)分別為第三與非門電路IC1-3的兩輸入端和輸出端，第(12)、(13)、(11)則分別為第四與非門電路IC1-4的兩輸入端和輸出端，其第(1)、(2)和第(4)腳相連后接于左端紅外線接收管D3的集電極上，而第(12)、(13)腳和第(5)腳相連后接于右端紅外線接收管D4的集電極上，第(6)腳與第(9)、(10)腳相連，而第(3)、(8)、(11)腳則分別與左端發(fā)光二極管D5、中間發(fā)光二極管D6、右端發(fā)光二極管D7的陽極相串聯(lián)，該三個發(fā)光二極管的陰極則相連后接于電源的負極上。
使用時，當水泡處于水平狀態(tài)下，左右端的紅外線發(fā)射管D1、D2與相對應(yīng)的紅外線接收管D3、D4之間不受水泡的影響，左端紅外線接收管D3和右端紅外線接收管D4均接收到由相對應(yīng)發(fā)射管D1、D2發(fā)出的強光信號，光電三極管導通，這樣，74HC00集成塊上的第(1)、(2)腳和第(12)、(13)腳產(chǎn)生高電平，分別經(jīng)過其內(nèi)第一與非門電路IC1-1和第四與非門電路IC1-4后，在第(3)、(11)腳上輸出低電平，使左端發(fā)光二極管D5和右端發(fā)光二極管D7滅；而集成塊上的第(4)、(5)腳也產(chǎn)生高電平，經(jīng)過其內(nèi)兩個相串聯(lián)的第二與非門電路IC1-2和第三與非門電路IC1-3后，在第(8)腳上產(chǎn)生高電平，中間的發(fā)光二極D6光發(fā)出綠光，說明此時的水泡處于居中位置，而被測物表面處于水平狀態(tài)。
當水泡左端向上傾斜時，則水泡向左移動，此時左端的紅外線發(fā)射管D1的光線被水泡所擋，而影響左端紅外線接收管D3所接受的光強，即左端的紅外線接收管D3接收光強變小，使得74HC00集成塊上的第(1)、(2)、(4)腳產(chǎn)生低電平，經(jīng)過其內(nèi)的第一與非門電路IC1-1后，在第(3)腳上輸出高電平，使左端發(fā)光二極管D5發(fā)出紅光；而此時，右端的紅外線發(fā)射管D2與紅外線接收管D4之間不受水泡的影響，右端的紅外線接收管D4仍接收到強光信號，使得而集成塊上的第(12)、(13)、(5)腳產(chǎn)生高電平，經(jīng)過第二與非門電路IC1-2和與其串聯(lián)的第三與非門電路IC1-3后，第(8)腳為低電平，中間發(fā)光二極管D6滅，而第(13)腳的產(chǎn)生高電平，右端發(fā)光二極管D7仍然保持滅的狀態(tài)，此時，左端發(fā)光二極管D5發(fā)紅光，說明水泡處于左端，被測物表面的左端高于其右端。
當水泡右端向上傾斜時，氣泡向右移動，其原理與氣泡向左端移動相同，在這里不再累述，結(jié)果是右端發(fā)光二極管D7發(fā)出紅光，而中間發(fā)光二極管D6和左端發(fā)光二極管D5處于滅的狀態(tài)，說明此時的水泡處于右端，被測物表面的右端高于其左端。因此，采用上述結(jié)構(gòu)的水平尺，使用起來非常的方便。
權(quán)利要求1.一種電子水平尺，其包括尺身和水準泡，其特征在于所述水準泡的每端兩側(cè)部位處分別置有與電源相連、位置相對應(yīng)的紅外線發(fā)射管和紅外線接收管，所述的紅線接收管的輸出端又與顯示水泡位置狀態(tài)的電子線路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子水平尺，其特征在于所述的電子線路由四個與非門電路和與水泡的左、中、右位置相對應(yīng)的三個發(fā)光二極管組成，其中第一與非門電路的兩輸入端和第二與非門電路的一輸入端相連后接于其中一紅外線接收管的輸出端上，而第四與非門電路的兩輸入端和第二與非門電路的另一輸入端相連后接于另一紅外線接收管的輸出端上，第二與非門電路的輸出端與第三與非門的兩輸出端相連，而所述的三個發(fā)光二極管的一端分別與第一與非門電路、第三與非門電路、第四與非門電路的輸出端相串聯(lián)，另一端則分別與電源的負極相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子水平尺，其特征在于所述的紅外線發(fā)射管為光電二極管，而所述的的紅外線接收管為光電三極管，所述的光電二極管的陽極和光電三極管的發(fā)射極均與電源的正極相連，而所述的光電二極管的陰極和光電三極管的集電極則分別與相應(yīng)的第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻串聯(lián)后接于電源的負極上。
專利摘要一種電子水平尺，其包括尺身和水準泡，其特征在于所述水準泡的每端兩側(cè)部位處分別置有與電源相連、位置相對應(yīng)的紅外線發(fā)射管和紅外線接收管，所述的紅外線接收管的輸出端又與顯示水泡位置狀態(tài)的電子線路相連。所述的紅外線發(fā)射管為光電二極管，而所述的的紅外線接收管為光電三極管。采用上述結(jié)構(gòu)后，當氣泡向左或向右移動時，使相應(yīng)端的紅外線接收管的光強發(fā)生變化，使其輸出端產(chǎn)生相應(yīng)的低電平，再經(jīng)過電子線路后顯示水泡所處的位置，由于紅外線接收管對紅外線發(fā)射具有一定的接收范圍和對光所具有的更高靈敏度，因此，本實用新型使用起來準確度和靈敏度好，能滿足現(xiàn)代工程的使用要求。
文檔編號G01C9/24GK2646663SQ0321001
公開日2004年10月6日 申請日期2003年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月22日
發(fā)明者傅強, 吳國棟 申請人:寧波長城精工卷尺制造有限公司