[其他]光柵數(shù)字式長度與面積量測裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86205052
• 申請日: 1986-07-26
• 公開（公告）號: CN86205052U
• 公開（公告）日: 1987-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳業(yè)明;陳紀(jì)椿;馬重珍
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢測繪科技大學(xué)
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01B21/28
• 代理公司: 武漢測繪科技大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 張明華

本實(shí)用新型涉及一種光柵數(shù)字式長度與面積量測裝置，特別適用于地圖量測。

在土地資源詳查、規(guī)劃、水文、地質(zhì)以及測繪中，要廣泛地在地圖上量測長度與面積，為此，已有各種類型的量測儀器被研制出來。例如，手扶跟蹤圖數(shù)轉(zhuǎn)換儀就是其中的一種，中國科學(xué)院地理所和日本生產(chǎn)這類儀器，該儀器一般由數(shù)字化臺面，手扶跟蹤器，數(shù)字字母鍵盤，伺服系統(tǒng)，面積量測裝置，長度量測裝置等組成。其工作原理為手扶跟蹤器在數(shù)字化臺面上沿待測圖形移動時，跟蹤頭發(fā)送諧波信號，隨動數(shù)字化臺面下的接受線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓，經(jīng)放大和濾波后得到低噪聲信號，再經(jīng)功率放大帶動電機(jī)，X、Y兩軸電機(jī)分別帶動光學(xué)編碼盤，編碼讀出的數(shù)碼即為瞬時接受線圈所在的位置，輸入計(jì)算機(jī)計(jì)算，即可量出所量的長度或面積數(shù)值。顯然，從功能上看，這種儀器即能量測長度，又能量測面積，是比較理想的。但該儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜松散，量測長度與面積分別各用一套裝置，在用于量測時，儀器本身處理的過程很長，經(jīng)過的步驟很多，并且每一步驟需要較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和昂貴的器件來完成，因而儀器的精度低，成本高。日本的此類儀器面積量測精度在1～2％，價(jià)格約十萬美元。長沙市東風(fēng)電氣廠所生產(chǎn)的電子分色面積量測儀器，其結(jié)構(gòu)較簡單，面積量測精度可達(dá)1％，但該儀器不能量測長度，對線性地物的面積量測無能為力。另外，該儀器一次僅能量測三塊面積，量測過程中還必須進(jìn)行涂色或者剪栽圖。因而使用麻煩，工作效率太低。

本實(shí)用新型的目的是研制一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，量測精度高，成本低廉的長度與面積量測裝置。

本實(shí)用新型的目的是按下述方式實(shí)現(xiàn)的：

首先通過采用光柵技術(shù)的雙向位移量測系統(tǒng)，得到反映X向位移和Y向位移的二路光電信號，然后由二路光電信號處理器進(jìn)行處理，最后由電子計(jì)算機(jī)計(jì)算、顯示或打印出結(jié)果。

雙向位移量測系統(tǒng)具有固定在工作臺面上的兩根Y道軌和一根能在Y道軌上滑動的X道軌，在X道軌的一端固定有Y猾架，Y滑架上安裝有量測Y向位移的雙光柵光學(xué)系統(tǒng)，在X道軌上安裝有一個可滑動的X滑架，X滑架上安裝有量測X向位移的雙光柵光學(xué)系統(tǒng)和手扶跟蹤器。雙光柵光學(xué)系統(tǒng)可采用直接接收式光學(xué)系統(tǒng)。這種光學(xué)系統(tǒng)由光源、準(zhǔn)直透鏡、標(biāo)尺光柵、指標(biāo)光柵和光電接收元件組成。其中的標(biāo)尺光柵固定不動，指標(biāo)光柵對標(biāo)尺光柵作相對運(yùn)動，產(chǎn)生莫爾條文，光電元件接收其信號。X滑架在X道軌上以及X道軌在Y道軌上都是通過滑輪來滑動的。Y滑架上安裝有在Y道軌上方和兩側(cè)都有滑輪的滑輪組，以保證Y滑架嚴(yán)格沿Y道軌作直線運(yùn)動，在X道軌的另一端只安裝有在Y道軌上方滑動的滑輪，以保證X道軌因溫度變化時能自由伸縮，X滑架上的手扶跟蹤器有一個具有測標(biāo)點(diǎn)的測標(biāo)板。測標(biāo)點(diǎn)和圖形的像通過放大鏡放大，再通過固定反光鏡和一個傾斜角度可調(diào)的反光鏡射入人眼，測標(biāo)板上的測標(biāo)點(diǎn)與待測圖形的邊界點(diǎn)重合，因而消除了視差。手扶跟蹤器靠手推圓球體滾動來驅(qū)使它本身前后左右運(yùn)動，從而同時量測出X向位移和Y向位移。

上述量測X向位移和Y向位移的光柵光學(xué)系統(tǒng)的光電接收元件各輸出一路光電信號，這二路光電信號同時被輸入到光電信號處理器進(jìn)行處理從而獲得標(biāo)準(zhǔn)的TTL計(jì)數(shù)脈沖。二路光電信號處理器由放大電路、微分整形電路和倍頻辨向電路組成。放大電路采用一片LM324集成電路，X、Y二路信號合用一片；微分整形電路采用二片74LS14集成電路，X、Y二路信號各用一片；倍頻辨向電路采用二片74LS51集成電路，X、Y二路信號各用一片。

通過上述二路光電信號處理器獲得的TTL計(jì)數(shù)脈沖，被輸入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，然后顯示或打印出結(jié)果。這里的計(jì)算機(jī)可是通用計(jì)算機(jī)，如PC－1500，也可以是專用微處理器，專用微處理器與量測系統(tǒng)連在一起。為了使整個量測裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，這里使用專用微處理器，它被封閉在量測裝置里面。輸入輸出設(shè)備包括鍵盤、數(shù)碼管、模式選擇開關(guān)、狀態(tài)指示燈以及蜂鳴器都裝在一個面板上，面板置于量測系統(tǒng)的前面以便于人手操作，專用微處理器具有與總線連接的中央處理器、只讀存貯器、隨機(jī)存貯器以及對光電信號進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器；輸入輸出設(shè)備具有與總線連接的狀態(tài)鎖存器、段碼鎖存器、數(shù)位掃描鎖存器、輸入鎖存器以及行式打印機(jī)。