一種新型樹木胸徑卡尺的制作方法
【專利摘要】一種新型樹木胸徑卡尺，其特征在于該樹木胸徑卡尺包括尺胚和數(shù)顯組件。尺胚由動尺、定尺和尺爪組成，數(shù)顯組件由位移傳感器、單片機和顯示器組成，其中位移傳感器采用容柵傳感器。通過尺爪與被測物體相接觸，來實現(xiàn)位移測量。本實用新型結構簡單，方便攜帶，具有自動測量、無線傳輸?shù)裙δ埽芸朔鹘y(tǒng)樹木胸徑測量方法的弊端，提高樹木胸徑測量精度和效率。
【專利說明】
一種新型樹木胸徑卡尺
技術領域
[0001]本實用新型專利涉及林業(yè)調查領域，尤其是涉及一種新型樹木胸徑卡尺。
【背景技術】
[0002]胸徑是樹木生長特性的一個重要的表征指標。樹木胸徑測量在林業(yè)中應用廣泛，一直是林業(yè)領域的研究熱門。現(xiàn)有的樹木胸徑測量方法主要使用傳統(tǒng)皮尺圍繞樹木來測，測量過程較為繁雜，需要投入大量的人力和時間，對于某些胸徑比較大的樹木，還需要兩人配合共同測量完成，耗時很長、浪費人力、財力。同時，該方法也存在著一些人為誤差。為了解決以上問題，有必要對傳統(tǒng)皮尺圍繞測量的方法上加以改進，研究簡單易操作、便攜的、高精度的新型樹木胸徑測量設備，進而節(jié)約人力和時間，提高測量效率。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型所要解決的技術問題為:傳統(tǒng)的樹木胸徑測量是用皮尺圍繞來測，需要耗費大量的人力和時間，效率低下，如果樹木的胸徑較大，還需要兩個人配合才能完成任務，測量過程復雜。
[0004]為解決以上技術問題，本實用新型所采用的技術方案為設計一種新型樹木胸徑卡尺，包括尺胚和數(shù)顯組件。尺胚由定尺1、動尺2和尺爪3組成，動尺2和尺爪3固定連接并一起嵌套在定尺I上做滑動運動;數(shù)顯組件由位移傳感器4、單片機5和顯示器6組成，位移傳感器4和單片機5安裝在動尺2的內部，顯示器6安裝在動尺2的外表面上。位移傳感器由動柵7和定柵8組成。動柵7內部的電極板上安裝有發(fā)射電極9和接收電極10，定柵8內部的電極板上安裝有屏蔽電極11和反射電極12，動柵7安裝在動尺2上，定柵8安裝在定尺I上，動柵7電極板和定柵8電極板正對安裝，動尺2上設有計算控制按鈕13和計次控制按鈕14。
[0005]作為進一步具體優(yōu)化，單片機5選取AT89C52單片機。數(shù)據(jù)傳輸轉換裝置15與單片機5通過集成電路連接，通過藍牙無線傳輸裝置與手持PDA連接進行數(shù)據(jù)傳輸。單片機5包括:數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示管理模塊。
[0006]作為進一步具體優(yōu)化，顯示器6的驅動電路為ICM7218B，其包含的功能部件有:8位CM0SLED驅動器、用于存放顯示數(shù)據(jù)的8 X 8位靜態(tài)RAM、具有B⑶碼譯碼器、全16位制譯碼器、頻率250Hz的多位掃描電路。
[0007]作為進一步具體優(yōu)化，在顯示器6的面板上，利用若干發(fā)光二極管作為指示燈，在軟件中通過驅動電路來控制發(fā)光二極管的發(fā)光和熄滅。
[0008]作為進一步具體優(yōu)化，位移傳感器4采用專用集成電路，通過非標準同步串行數(shù)據(jù)口輸出測量結果，其供電電壓為+1.5V，單片機5所采用普通的TTL芯片的供電電壓為+5V，二者相互通訊需要電平轉化電路。
[0009]新型樹木胸徑卡尺工作原理為:當容柵傳感器的發(fā)射極9加上一個激勵電壓后，在傳感器的接收極10上會感應出一個相位和頻率相同的電壓信號，在傳感器的反射極12上也會感應出一個相位和頻率相同的電壓信號。當測量樹木胸徑時，容柵傳感器的動柵7和定柵8相對移動，此時會在發(fā)射極9上加一個激勵電壓，傳感器的反射電極12和接收電極10均會感應出一個相位和頻率隨位移變化的電壓信號，將位移變化后接收電極10接收到的電壓信號，經(jīng)過一系列模數(shù)轉化之后，就可以得到數(shù)字信號，數(shù)字信號可以被單片機5識別，通過單片機計算又可得到位移信號。因此，樹木胸徑可以通過上述傳感器的動柵7和定柵8的相對移動來測量得出。
[0010]由于容柵傳感器測量精度高、體積小，測量樹木胸徑可以大大提高效率，節(jié)約人力成本，通過這種傳感器的使用胸徑的測量會更加簡便、快捷和精確。
【附圖說明】
[0011 ]圖1為新型樹木胸徑卡尺的基本結構。
[0012]圖2為傳感器與單片機連接示意圖。
[0013]圖3為新型樹木胸徑卡尺的結構示意圖。
[0014]圖4為容柵傳感器結構示意圖。
[0015]圖中:1.定尺2.動尺3.尺爪4.位移傳感器5.單片機6.顯示器7.動柵8.定柵9.發(fā)射電極10.接收電極11.屏蔽電極12.反射電極13.計算控制按鈕14.計次控制按鈕15.數(shù)據(jù)傳輸轉換裝置
【具體實施方式】
[0016]結合附圖1至4對本實施方式進行說明。本實用新型所涉及的新型樹木胸徑卡尺包括定尺I和動尺2。所述動尺2和定尺I滑動套接，動尺2上設有計次控制按鈕14、計算控制按鈕13和液晶顯示器6，內部安裝有單片機5、位移傳感器4、直流電源和存儲器。單片機與位移傳感器4、直流電源、存儲器、計次控制按鈕14、計算控制按鈕13連接，還通過集成電路與液晶顯示器6連接。計次控制按鈕14安裝于動尺2的上部，計算控制按鈕13位于動尺2—側，單片機5和液晶顯示器6安裝在動尺2的同一側，定尺I穿過動尺2，二者通過滑套連接。在測量樹木胸徑時通過滑動調整動尺2，經(jīng)過位移傳感器4、A/D轉換器和單片機5的一系列協(xié)調工作，就可以在液晶顯示器6上顯示出胸徑的數(shù)值。將單片機5與存儲器連接可以將測得的樹木的胸徑存儲起來，滿足多次測量樹木的需要。數(shù)據(jù)傳輸轉換裝置15和單片機5連接，將單片機5與藍牙模塊相連接，可以進行遠程傳輸數(shù)據(jù)，方便記錄大規(guī)模測量樹木胸徑的需要，利用手持PDA可以便捷的接收無線數(shù)據(jù)。
[0017]樹木胸徑測量儀的測量范圍為30?10cm之間。在測量樹木胸徑時，先將實用新型的定尺I的尺爪3卡在要測樹木胸徑處，盡可能緊貼不留縫隙，為保證測量準確需要保持實用新型的定尺I和動尺2在同一水平面內，同時應該避免測量時儀器的晃動，將動尺2上的尺爪3緊貼住被測樹木，固定實用新型的動尺2，保持住一段時間后可以讀取顯示器上的數(shù)值，即為樹木胸徑。
[0018]本實用新型的位移測量集成電路是通過傳感器4將測得的位移信號經(jīng)過A/D轉換器轉換成數(shù)字信號傳遞給單片機5，然后通過液晶顯示器6將測得的胸徑尺寸顯示出來。
[0019]以上所述，為本實用新型較佳的【具體實施方式】，本實用新型的保護范圍并不局限于所列【具體實施方式】，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種新型樹木胸徑卡尺，其特征在于該樹木胸徑卡尺包括尺胚和數(shù)顯組件，尺胚由定尺(I)、動尺(2)和尺爪(3)組成，動尺(2)和尺爪(3)固定連接并一起嵌套在定尺(I)上做滑動運動;數(shù)顯組件由位移傳感器(4)、單片機(5)和顯示器(6)組成，位移傳感器(4)和單片機(5)安裝在動尺(2)的內部，顯示器(6)安裝在動尺(2)的外表面上。2.根據(jù)權利要求1所述的新型樹木胸徑卡尺，其特征在于:所述位移傳感器由動柵(7)和定柵(8)組成，動柵(7)內部的電極板上安裝有發(fā)射電極(9)和接收電極(10)，定柵(8)內部的電極板上安裝有屏蔽電極(11)和反射電極(12)，動柵(7)安裝在動尺(2)上，定柵(8)安裝在定尺(I)上，動柵(7)電極板和定柵(8)電極板正對安裝，動尺(2)上設有計算控制按鈕(13)和計次控制按鈕(14)。3.根據(jù)權利要求1所述的新型樹木胸徑卡尺，其特征在于:所述單片機(5)與數(shù)據(jù)傳輸轉換裝置(15)通過集成電路連接，通過藍牙無線傳輸裝置與手持PDA連接并進行數(shù)據(jù)傳輸。4.根據(jù)權利要求1所述的新型樹木胸徑卡尺，其特征在于:所述單片機(5)包括數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和顯示管理模塊。
【文檔編號】G01B7/12GK205679187SQ201620159618
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年3月2日 公開號201620159618.7, CN 201620159618, CN 205679187 U, CN 205679187U, CN-U-205679187, CN201620159618, CN201620159618.7, CN205679187 U, CN205679187U
【發(fā)明人】徐華東, 徐偉通, 邵俊飛, 王慧, 王令霄
【申請人】東北林業(yè)大學