專利名稱：指向式數(shù)字傳感測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非接觸測(cè)量裝置，具體涉及一種指向式數(shù)字傳感測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
很多場(chǎng)合都需要非接觸測(cè)量，某些設(shè)備的溫度如電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的溫度，轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其溫度是不能直接測(cè)量的。有些特定的場(chǎng)合還需要測(cè)量某些器件或動(dòng)植物的發(fā)光強(qiáng)度(含紅外光、紫外光)，如煉鋼爐內(nèi)的火光強(qiáng)度，有些發(fā)光動(dòng)物，如魚、小蟲的發(fā)光強(qiáng)度，這些都需要非接觸測(cè)量。由于傳感器的安裝位置往往會(huì)受到環(huán)境影響，并且傳感器是模擬的器件，傳感器是非線性的，即傳感器電壓和溫度及傳感器電壓和照度是不成正比例關(guān)系的，要準(zhǔn)確測(cè)量它們就需要修正，這在電路設(shè)計(jì)上將復(fù)雜化，不能直接得到比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種指向式數(shù)字傳感測(cè)量裝置，它能排除環(huán)境對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，能直接得到比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，而且電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。
本發(fā)明所述的指向式數(shù)字傳感測(cè)量裝置，包括殼體、設(shè)在殼體一側(cè)的保護(hù)透明膜板，其特征在于在殼體內(nèi)的一端設(shè)有與保護(hù)透明膜板相對(duì)的一個(gè)凹狀的反射腔、中部設(shè)有一個(gè)與反射腔連接的密閉空腔，殼體內(nèi)的其余空間設(shè)有隔離層；在反射腔的中心部位設(shè)有一傳感器，傳感器與設(shè)在密閉空腔內(nèi)電路板上的矩形波發(fā)生器連接，矩形波發(fā)生器與設(shè)在殼體上的電源插座連接，矩形波發(fā)生器的輸出端設(shè)在殼體上。
所述的指向式數(shù)字傳感測(cè)量裝置，其傳感器的一端與電路板上的矩形波發(fā)生器的第一非門A1的輸入端相連、另一端與矩形波發(fā)生器的電阻R的一端相連；矩形波發(fā)生器的第一非門A1的輸出端與第二非門A2的輸入端相連，第二非門A2的輸出端與第三非門A3的輸入端相連，第三非門A3的輸出端與電容C的一端相連，電容C的另一端與第一非門A1的輸入端相連，電阻R的另一端與第二非門A2的輸入端相連。
所述的指向式數(shù)字傳感測(cè)量裝置，其傳感器為溫度傳感器、或者照度傳感器，為電壓型、或者電流型、或者電阻型。
所述的指向式數(shù)字傳感測(cè)量裝置，其凹狀的反射腔為拋物面、或者半球面；反射腔表面設(shè)有反射膜。反射膜為金屬材料、或者為非金屬材料。
所述的指向式數(shù)字傳感測(cè)量裝置，其隔熱層為石棉、或者為空氣。也可用其它填充材料。
所述的指向式數(shù)字傳感測(cè)量裝置，其殼體為金屬材料、或者為非金屬材料。
將普通傳感器裝在一個(gè)帶反射膜的凹狀的反射腔內(nèi)，把普通傳感器輸出的電壓變換成時(shí)間與照度、或者時(shí)間與溫度的關(guān)系，即函數(shù)周期不同，照度或者溫度就會(huì)不同。本發(fā)明的輸出是矩形波，它的電平與數(shù)字設(shè)備與電平是一樣的。
本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)可以非接觸定向測(cè)量；可與數(shù)字設(shè)備接口；不用作繁雜的線性修正；傳輸時(shí)抗干擾能力強(qiáng)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的電路圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例一測(cè)量溫度。
參見圖1和圖2，將保護(hù)透明膜板2安裝在殼體1的一側(cè)；將一個(gè)為拋物面的凹狀的反射腔3安裝在殼體1內(nèi)，并與保護(hù)透明膜板2相對(duì)；將密閉空腔4安裝在殼體1內(nèi)的中部，并與反射腔3連接；將石棉填充在殼體1內(nèi)的其余空間形成隔離層5；將傳感器6-溫度傳感器(型號(hào)為Ad739)安裝在反射腔3的中心部位；將裝有矩形波發(fā)生器7的電路板安裝在密閉空腔4內(nèi)，并使傳感器6與矩形波發(fā)生器的第一非門A1的輸入端相連、另一端與矩形波發(fā)生器7的電阻R的一端相連；電路板7上的第一非門A1的輸出端與第二非門A2的輸入端相連，第二非門A2的輸出端與第三非門A3的輸入端相連，第三非門A3的輸出端與電容C的一端相連，電容C的另一端與第一非門A1的輸入端相連，電阻R的另一端與第二非門A2的輸入端相連；矩形波發(fā)生器7與安裝在殼體1上的電源插座8連接，矩形波發(fā)生器的輸出端9安裝在殼體1上。
將本裝置安裝在要測(cè)量的目標(biāo)附近，被測(cè)熱量穿過(guò)保護(hù)透明膜板2到達(dá)為拋物面的凹狀的反射腔3的表面，設(shè)在反射腔3的表面的反射膜將熱量反射到反射腔3的匯聚點(diǎn)，匯聚點(diǎn)處裝有溫度傳感器(相當(dāng)于把深測(cè)點(diǎn)的溫度集中)，這時(shí)溫度傳感器的電阻將有變化，引起矩形波發(fā)生器的輸出的矩形波周期也發(fā)生相應(yīng)的變化，即把測(cè)量的溫度轉(zhuǎn)換成了測(cè)量值(溫度)與周期的關(guān)系。
矩形波發(fā)生器是這樣工作的參見圖2。未測(cè)量時(shí)，傳感器3-溫度傳感器的電阻與R組成相當(dāng)于一個(gè)固定電阻Rt，Rt與A1構(gòu)成一反相放大的電路，同時(shí)Rt、C與A2、A3構(gòu)成諧振電路，形成移相反饋網(wǎng)絡(luò)連接到放大器A1輸入端，產(chǎn)生振蕩，輸出矩形波。測(cè)量時(shí)傳感器3的電阻將有變化，與R組成4個(gè)相當(dāng)于變化的電阻RB，RB與A1構(gòu)成一反相放大的電路，同時(shí)RB、C與A2、A3構(gòu)成諧振電路，形成移相反饋網(wǎng)絡(luò)連接到放大器A1輸入端，產(chǎn)生振蕩，輸出矩形波，則測(cè)量時(shí)的周期與未測(cè)量時(shí)的周期不同，根據(jù)周期與測(cè)量值的關(guān)系，可換算出測(cè)量值的大小。
實(shí)施例二測(cè)量照度。
參見圖1和圖2，將保護(hù)透明膜板2安裝在殼體1的一側(cè)；將一個(gè)為半圓形面的凹狀的反射腔3安裝在殼體1內(nèi)，并與保護(hù)透明膜板2相對(duì)；將密閉空腔4安裝在殼體1內(nèi)的中部，并與反射腔3連接；殼體1內(nèi)的其余空間為空氣形成隔離層5；將傳感器6-照度傳感器(型號(hào)為ad23)安裝在反射腔3的中心部位；將裝有矩形波發(fā)生器7的電路板安裝在密閉空腔4內(nèi)，并使傳感器6與矩形波發(fā)生器的第一非門A1的輸入端相連、另一端與矩形波發(fā)生器7的電阻R的一端相連；電路板7上的第一非門A1的輸出端與第二非門A2的輸入端相連，第二非門A2的輸出端與第三非門A3的輸入端相連，第三非門A3的輸出端與電容C的一端相連，電容C的另一端與第一非門A1的輸入端相連，電阻R的另一端與第二非門A2的輸入端相連；矩形波發(fā)生器7與安裝在殼體1上的電源插座8連接，矩形波發(fā)生器的輸出端9安裝在殼體1上。
將本裝置安裝在要測(cè)量的目標(biāo)附近，被測(cè)表面穿過(guò)保護(hù)透明膜板2到達(dá)為半圓形面的凹狀的反射腔3的表面，設(shè)在反射腔3的表面的反射膜將光線反射到反射腔3的匯聚點(diǎn)，匯聚點(diǎn)處裝有照度傳感器(相當(dāng)于把深測(cè)點(diǎn)的光線集中)，這時(shí)照度傳感器的電阻將有變化，引起矩形波發(fā)生器的輸出的矩形波周期也發(fā)生相應(yīng)的變化，即把測(cè)量的照度轉(zhuǎn)換成了測(cè)量值(照度)與周期的關(guān)系.
矩形波發(fā)生器是這樣工作的參見圖2。未測(cè)量時(shí)，傳感器3-照度傳感器的電阻與R組成相當(dāng)于一個(gè)固定電阻Rt，Rt與A1構(gòu)成一反相放大的電路，同時(shí)Rt、C與A2、A3構(gòu)成諧振電路，形成移相反饋網(wǎng)絡(luò)連接到放大器A1輸入端，產(chǎn)生振蕩，輸出矩形波。測(cè)量時(shí)傳感器3的電阻將有變化，與R組成4個(gè)相當(dāng)于變化的電阻RB，RB與A1構(gòu)成一反相放大的電路，同時(shí)RB、C與A2、A3構(gòu)成諧振電路，形成移相反饋網(wǎng)絡(luò)連接到放大器A1輸入端，產(chǎn)生振蕩，輸出矩形波，則測(cè)量時(shí)的周期與未測(cè)量時(shí)的周期不同，根據(jù)周期與測(cè)量值的關(guān)系，可換算出測(cè)量值的大小。
權(quán)利要求
1.指向式數(shù)字傳感測(cè)量裝置，包括殼體(1)、設(shè)在殼體一側(cè)的保護(hù)透明膜板(2)，其特征在于在殼體(1)內(nèi)的一端設(shè)有與保護(hù)透明膜板(2)相對(duì)的一個(gè)凹狀的反射腔(3)、中部設(shè)有一個(gè)與反射腔(3)連接的密閉空腔(4)，殼體(1)內(nèi)的其余空間設(shè)有隔離層(5)；在反射腔(3)的中心部位設(shè)有一傳感器(6)，傳感器(6)與設(shè)在密閉空腔(4)內(nèi)電路板上的矩形波發(fā)生器(7)連接，矩形波發(fā)生器(7)與設(shè)在殼體(1)上的電源插座(8)連接，矩形波發(fā)生器(7)的輸出端(9)設(shè)在殼體(1)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指向式數(shù)字傳感測(cè)量裝置，其特征在于傳感器(6)的一端與電路板上的矩形波發(fā)生器(7)的第一非門A1的輸入端相連、另一端與矩形波發(fā)生器(7)的電阻R的一端相連；矩形波發(fā)生器的第一非門A1的輸出端與第二非門A2的輸入端相連，第二非門A2的輸出端與第三非門A3的輸入端相連，第三非門A3的輸出端與電容C的一端相連，電容C的另一端與第一非門A1的輸入端相連，電阻R的另一端與第二非門A2的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的指向式數(shù)字傳感測(cè)量裝置，其特征在于傳感器(6)為溫度傳感器、或者照度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的指向式數(shù)字傳感測(cè)量裝置，其特征在于凹狀的反射腔(3)為拋物面、或者半球面；反射腔(3)設(shè)有反射膜(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的指向式數(shù)字傳感測(cè)量裝置，其特征在于隔熱層(5)為石棉、或者為空氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的指向式數(shù)字傳感測(cè)量裝置，其特征在于殼體(1)為金屬材料、或者為非金屬材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及指向式數(shù)字傳感測(cè)量裝置，包括殼體，其特征在于在殼體內(nèi)的一端設(shè)有與保護(hù)透明膜板相對(duì)的一個(gè)凹狀的反射腔、中部設(shè)有一個(gè)與反射腔連接的密閉空腔，殼體內(nèi)的其余空間設(shè)有隔離層；在反射腔的中心部位設(shè)有一傳感器，傳感器與設(shè)在密閉空腔內(nèi)電路板上的矩形波發(fā)生器連接，矩形波發(fā)生器與設(shè)在殼體上的電源插座連接，矩形波發(fā)生器的輸出端設(shè)在殼體上。傳感器的一端與電路板上的矩形波發(fā)生器的第一非門A
文檔編號(hào)G01D3/028GK101017099SQ200610054069
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2006年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月6日
發(fā)明者孫衛(wèi)偉, 譚興文, 韓力 申請(qǐng)人:西南大學(xué)