Электронный штангенциркуль принцип работы. Электронный штангенциркуль: принцип работы, устройство и преимущества цифрового измерительного инструмента — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как устроен электронный штангенциркуль. Каковы основные компоненты цифрового штангенциркуля. В чем заключается принцип работы электронного штангенциркуля. Какие преимущества дает использование цифрового штангенциркуля по сравнению с механическим. Как правильно пользоваться электронным штангенциркулем.

Содержание

Устройство электронного штангенциркуля

Электронный штангенциркуль состоит из следующих основных компонентов:

Металлическая измерительная линейка со шкалой
Подвижная рамка с губками для измерений
Электронный блок с дисплеем
Емкостные датчики перемещения
Микропроцессор для обработки сигналов
Кнопки управления и настройки
Элемент питания (батарейка)

Ключевым элементом конструкции являются емкостные датчики, расположенные вдоль линейки. Они позволяют с высокой точностью определять положение подвижной рамки относительно неподвижной части штангенциркуля.

Принцип работы цифрового штангенциркуля

Как работает электронный штангенциркуль? Принцип его действия основан на изменении емкости датчиков при перемещении подвижной части:

На линейке расположены электроды в виде пластин
На подвижной рамке находятся ответные электроды
При движении рамки меняется взаимное расположение электродов
Это вызывает изменение емкости между пластинами
Микропроцессор преобразует изменение емкости в линейное перемещение
Результат измерения выводится на цифровой дисплей

Такая система позволяет обеспечить высокую точность измерений до 0,01 мм. При этом исключаются ошибки считывания показаний, характерные для механических штангенциркулей.

Преимущества электронного штангенциркуля

Цифровые штангенциркули имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с механическими аналогами:

Высокая точность измерений (до 0,01 мм)
Отсутствие ошибок считывания показаний

Возможность обнуления в любом положении
Переключение между метрической и дюймовой системами
Сохранение результатов измерений в памяти
Возможность передачи данных на компьютер
Удобство использования при плохом освещении

Все это делает электронные штангенциркули незаменимым инструментом во многих областях, где требуются точные измерения.

Как пользоваться электронным штангенциркулем

Использование цифрового штангенциркуля не представляет особых сложностей, но требует соблюдения некоторых правил:

Включите штангенциркуль нажатием кнопки ON
Проверьте заряд батареи по индикатору на дисплее
Очистите измерительные поверхности от загрязнений
Сомкните губки и обнулите показания кнопкой ZERO
Разместите измеряемую деталь между губками
Плавно сдвигайте рамку до контакта с деталью
Считайте результат измерения на дисплее
При необходимости переключите единицы измерения
После завершения работы выключите прибор

Важно избегать ударов и падений штангенциркуля, а также попадания влаги и пыли на электронный блок. Это позволит обеспечить долгий срок службы и точность измерений.

Области применения цифровых штангенциркулей

Электронные штангенциркули нашли широкое применение в различных отраслях промышленности и науки:

Машиностроение и металлообработка
Приборостроение и электроника
Автомобильная промышленность
Авиация и космонавтика
Медицина и фармацевтика
Ювелирное дело
Научные исследования и разработки

Везде, где требуются точные измерения линейных размеров, электронные штангенциркули становятся незаменимым инструментом. Их использование позволяет повысить качество и эффективность работы.

Выбор электронного штангенциркуля

При выборе цифрового штангенциркуля следует обратить внимание на следующие характеристики:

Диапазон измерений (от 150 до 1000 мм)
Точность измерений (обычно 0,01 или 0,02 мм)
Материал корпуса (нержавеющая сталь, углеродистая сталь)
Наличие функции передачи данных на компьютер
Тип элемента питания и время его работы
Наличие защиты от пыли и влаги
Дополнительные функции (память, статистика и т.д.)

Важно также учитывать репутацию производителя и наличие сервисной поддержки. Качественный электронный штангенциркуль от надежного бренда прослужит долгие годы.

Калибровка и обслуживание

Для обеспечения точности измерений электронный штангенциркуль требует периодической калибровки и обслуживания:

Регулярно проверяйте точность измерений с помощью калибров
При необходимости проводите калибровку согласно инструкции
Очищайте измерительные поверхности после каждого использования

Храните штангенциркуль в защитном футляре
Своевременно заменяйте элемент питания
Не допускайте падений и ударов прибора
Раз в год проводите профессиональное обслуживание

Соблюдение этих правил позволит сохранить точность измерений и продлить срок службы электронного штангенциркуля. При правильном обращении цифровой измерительный инструмент может служить многие годы.

Как часто нужно калибровать электронный штангенциркуль?

Частота калибровки электронного штангенциркуля зависит от интенсивности его использования и требований к точности измерений:

При ежедневном использовании — раз в 3-6 месяцев
При периодическом использовании — раз в 6-12 месяцев
При редком использовании — раз в 1-2 года

Кроме того, калибровку необходимо проводить после любых механических воздействий на прибор, а также при возникновении сомнений в точности измерений. Некоторые модели цифровых штангенциркулей имеют функцию самокалибровки, что упрощает этот процесс.

Как продлить срок службы батареи в электронном штангенциркуле?

Для увеличения времени работы от одного элемента питания можно использовать следующие рекомендации:

Выключайте прибор после завершения измерений
Используйте функцию автоматического отключения
Уменьшите яркость дисплея, если это предусмотрено
Храните штангенциркуль при комнатной температуре
Используйте качественные алкалиновые батареи
Извлекайте батарею при длительном хранении

При соблюдении этих правил стандартная батарейка типа CR2032 может проработать в электронном штангенциркуле до 1-2 лет при умеренном использовании.

Цифровой штангенциркуль — потрошим и тестируем по полной.

Сегодня рассмотрим и разберем пластиковый штангенциркуль, который здесь уже обозревался пару раз.
Как работает, почему не работает, точность и стоит ли покупать.
Брал для измерения диаметра проводов. По диаметру провода можно просто определить сечение, я уже наизусть помнил сечение хорошего ВВГ 2.5 — 1.7мм, если ВВГ 2.5 дохлый то сечение 1.4-1.5мм, далее хороший ВВГ 1.5 имеет диаметр жил 1.2-1.3 мм, плохой ВВГ 1.5 будет с диаметром ниже, до 1мм и так далее. Пластиковый вариант был взят, чтоб можно было измерять диаметр провода прямо под напряжением в щитке, чтоб знать каким проводом дальше работать.

Штангель был заказан давно, годик валялся в ящике с инструментом по этому экран немного потерся.

Штангель как у всех, три кнопки — сброс в ноль в любой точке измерения, сантиметры — дюймы и включение — выключение.

На обратной стороне наклейка — точность измерения и разрешение (цена деления) по 0.

1 мм, батарейка LR44.

Пару фото измерений

Экран не IPS но видно хорошо под любым углом.
Вроде бы мелочь, но мелочь приятная, потому что во многих показометрах и даже в мультиметрах на экран нужно смотреть под определенным углом. Тут все норм.
Пробую измерить щупы из набора для настройки клапанов. Время мотоциклов закончилось а вот щупы остались.
Самый толстый щуп 0.5 мм

Если измерять той частью, которая предназначена для измерений внешнего размера, то получается 0.4 мм вместо 0.5 мм.
Если измерять выше, то получается ровно 0.5 мм.
Сфоткал на просвет — да, есть щель, стоит это учитывать.

Измеряю щуп 0.35 — получается или 0.3 или 0.4, в зависимости от того, где измерять.
В общем в точность штангель вроде уложился.

Посмотрим что у него внутри.

Во первых у него внутри батарейка, LR44. Напряжение за год упало до 1.3 в, но работает без проблем.

ufaman в комментах подсказал, что под наклейкой шкалы есть плата с прорезями. Отклеил край — так и есть.

Потрошим дальше. Под наклейкой 4 винта и еще один сбоку непонятно зачем.
Снимается измерительная часть. Есть еще заглушка для разъема подключения к компу через всякие ардуино.
Видны полоски, которые реагируют на нанесенное покрытие на линейке штангенциркуля. Микросхема клякса оценивает емкость и понимает куда и на сколько двигается измерительная часть перед линейкой.

Потрошим дальше. 4 винта и снимаем плату. На плате видно 3 конденсатора, один параллельно батарейке не распаян. Видны площадки для 5 кнопок, а кнопок 3. Интересно.

Вырезаю скальпелем в соответствующих местах пластик под кнопку, перекидываю кнопки в новые места, собираю.

Новые кнопки не работают. Нажимал и в движении и долго и коротко, нет никакой реакции на нажатия.
Вернул все на место.

Ну и посмотрим потребление с батарейки.
Экран выключен — 0.012 мА, экран включен — 0.013 мА, при нажатии кнопки 0.028 мА.

То есть он жрет батарейку постоянно, включен экран или нет по сути все равно.

Ну и какое максимальное значение на экране — 199,9

Максимально измеряет около 154 мм.

Ну и многие пишут что если работать штангенциркулем, то показания сбиваются.
Я выставил ноль и быстро подвигал штангель до максимума много раз. Максимально быстро.
При этом все равно при сведении губок были показания 0.0
Возможен у кого то был сбой из за потери контакта батарейкой, как то раз такое было — подогнул контакты и все стало отлично.

Возможно подключение к компьютеру, тема на форуме
Кто то писал что были проблемы с измерениями таким же инструментом в непосредственной близости от люминесцентных ламп, у меня таких нет, проверить не могу.
В общем инструмент хорош, батарейка идет в комплекте, точность нормальная для большинства домашних мастеров. Цифры видны хорошо, батарейки хватает на пару лет.

Штангенциркуль электронный Pro’sKit PD-151 — 150мм, нержавеющая сталь

Артикул: Pro’sKit PD-151

ID: 00175445

Цена: Уточняйте у менеджера

Доступность: На складе

Цифровой Штангенциркули являются чрезвычайно экономичными и точными измерительными приборами. Они обычно имеют разрешение 10 мкм с точностью от 30 до 40 мкм. Такая высокая производительность и экономическая эффективность достигается за счет использования Многопластинчатые емкостные датчики.

Емкостный датчики чрезвычайно прочны и просты в изготовлении. Они очень линейны и невосприимчив к механическим и электронным помехам. Однако, поскольку они опираются на емкости, они чувствительны к жидкостям. Любая жидкость, перекрывающая емкостные пластины увеличивают емкость. Капля масла может увеличить емкость в 80 раз!

Цифровой суппорты можно купить по цене от 15 долларов за штуку. У них есть ЖК-дисплей для чтения и серийный выход. Учитывая их полезность и низкую цену, я сделал эта веб-страница, на которой собрана часть информации, которую я собрал. Многие из эта информация исходит от лиц, которые разместили в Интернете. Эти людьми движет исключительно страсть, но они вносят огромный вклад в продвижение знаний. Поэтому я считаю своим долгом также увековечить знания таким же образом.

Цифровой штангенциркули используют несколько пластин для формирования емкостного массива, который может воспринимать движение точно. В конструкции имеется статор и ползун («ротор») пластины. цифровой штангенциркуль. Статор встроен в металлическую линейку, на которой слайды с электронным корпусом. Электронный корпус содержит ползунок.

рисунок статора изготовлен на верхнем медном слое стандартной стеклоэпоксидной смолы ламинат и приклеен к штанге суппорта из нержавеющей стали. Ползунок Показанный шаблон изготовлен аналогичным образом на ламинате ПК, передает сигнал 100 кГц. через пластины sin/cos к электродам статора и улавливает переменное напряжение на двух центральных пластинах датчика, которые описывают грех (смещение) и cos(смещение) сигналы.

Отдельно сигналы sin и cos необходимы для определения направления движения. комбинация цифровых схем подсчета номеров и аналоговой интерполяции между пластины обеспечивают точность 0,0002 дюйма по сравнению с 6 дюймами при изготовлении стандартного поликарбоната методы. Это приложение использует небольшую батарейку для часов и показывает уровень микроампер. возможное потребление тока с технологией.

Ссылки

www.capsense.com/capsense-wp.pdf

© Nagi Hatoum MD, MSEE
24 января 2005 г.

Как работает штангенциркуль?
by Mift H
С точки зрения измерения расстояния внутреннего-внешнего размера и диаметра объекта, это намного сложнее сделать с помощью обычной меры, такой как линейка. Однако со штангенциркулем все намного проще. Многое можно сказать о суппорте, но как он на самом деле работает? Как это можно измерить?
Чтобы понять работу суппортов, необходимо распознать части тела. В этом случае та часть, которая влияет на то, как проводится измерение, является ключевой. Другими словами, то, как отображается чтение, является моментом, который мы можем наблюдать, чтобы изучить его.
Как классифицировано в предыдущем посте, существует две основные категории штангенциркулей:
Штангенциркули с непрямым отсчетом (внутренний, внешний, делитель и штангенциркуль с нечетной ножкой),
Штангенциркули с прямым отсчетом (нониусный, циферблатный и цифровой) .
Каждый из них имеет свой принцип работы, который будет раскрыт. Кроме того, у них разный тип считывания, что является признаком их разного принципа работы.
Как работают суппорты?
Давайте посмотрим на работу штангенциркуля, принадлежащего к разным категориям:
Штангенциркули непрямого считывания:
1. Внутренний штангенциркуль
При измерении нутромером сначала необходимо закрыть ножки штангенциркуля. чтобы он мог легко поместиться внутри объекта. Как только ножки штангенциркуля достигли внутренней части объекта, вы открываете их в соответствии с требуемым размером. После того, как вы правильно отрегулировали ножки, вы можете затянуть штангенциркуль и снять его с внутреннего диаметра объекта. Когда штангенциркуль снят, он готов к измерению с помощью отдельной шкалы.
Здесь мы делаем вывод, что внутренний суппорт в основном работает вручную. Это действительно человеческий труд. Нет механизма, который работает автоматически.
2. Внешний штангенциркуль
Внешний штангенциркуль работает точно так же, как внутренний штангенциркуль, но измеряется внешняя часть объекта. Следовательно, вы регулируете ножки в соответствии с самой широкой частью объекта, а затем затягиваете ее. После того, как вы отрегулируете ножки должным образом, вы можете снять мерку, сняв внешний штангенциркуль с самой широкой части.
Точно так же не существует набора инструментов, которые предназначены для работы таким образом, чтобы облегчить работу человека. Внешний суппорт — полностью ручной инструмент.
3. Штангенциркуль с делителем
Это еще один обычный штангенциркуль, работающий вручную. Штангенциркуль похож на компас. Ножки штангенциркуля имеют заостренные края, вы ставите края штангенциркуля делителя на точки, расстояние которых необходимо измерить. Вы можете использовать отдельную шкалу для измерения расстояния между двумя точками.
4. Штангенциркуль для нечетных ножек
Штангенциркуль для нечетных ножек работает так же, как компас. Согнутая нога устанавливается на фиксированное место, а другой ногой чертят линию. То же самое с тремя типами штангенциркуля выше.
Штангенциркули прямого отсчета:
1. Как работает штангенциркуль? Нониусные весы
Чтобы найти показания объекта с помощью штангенциркуля, проверьте погрешность нуля, сомкнув губки. Если показание равно нулю, то ошибки нет. Отрегулируйте губки на объекте, а затем с помощью стопорного винта затяните губки и снимите показания.
Результат измерения получается с помощью механизма нониуса. Другими словами, штангенциркуль работает, показывая показания с использованием шкалы нониуса. Как показание берется из движения каждой метки, которая совпадает с противоположными метками. Это отличная идея, дешево, надежно, точно. Но нужно иметь хорошее зрение.
2. Как работает штангенциркуль?
Штангенциркули с часовым механизмом работают иначе, чем штангенциркули с нониусом. У них есть стойка и циферблатная шкала для отображения показаний. Когда он скользит, рейка будет вращать шестеренку внутри циферблатной шкалы, затем вращается игла, чтобы определить определенное число.
Штангенциркуль легче читается, чем штангенциркуль. Будет две шкалы. Вторая шкала – это циферблат.
3. Как работает цифровой штангенциркуль? Цифровой штангенциркуль
Хотя ручные штангенциркули предпочтительнее цифровых из-за их меньшей стоимости и не требуют батарей для работы, цифровые штангенциркули легче считываются и могут легко переключаться между метрическими и имперскими показаниями одним нажатием кнопки.
Использование многопластинчатых емкостных датчиков обеспечивает такую экономическую эффективность.
Цифровые штангенциркули используют многочисленные пластины для создания емкостной матрицы, способной правильно воспринимать движение. Цифровой штангенциркуль имеет пластины статора и ползуна («ротора»). Статор вставлен в металлическую линейку, удерживающую электронный корпус. Слайдер размещен в электрическом корпусе. Конструкция статора создается на верхнем медном слое обычного стеклоэпоксидного ламината и крепится к штанге суппорта из нержавеющей стали. Для определения направления движения требуются отдельные углы sin и cos. При типичном подходе к изготовлению ПК комбинация цифровых схем подсчета пластин и аналоговой интерполяции между пластинами дает 0,0002 дюйма на 6. Приложение использует небольшую батарейку для часов, чтобы продемонстрировать использование тока на уровне микроампер, которое стало возможным благодаря технологии.
В результате эти измерения достижимы только благодаря последовательности емкостных датчиков, которые охватывают длину луча. В результате изменения ощущения электрического заряда, ощущаемого при изменении расстояния между челюстями, затем проводятся измерения. Из-за того, что прямоугольные пластины, выгравированные на медной пластине, находятся под шкалой ползунка, когда скользящая губка перемещается вдоль основной шкалы, емкость, представляющая собой электрический заряд между пластинами, изменяется, посылая сигнал на микросхему внутри штангенциркуля. и формирование показаний, отображаемых на ЖК-дисплее.
При осязании палец пользователя служит второй пластиной конденсатора, подключенного к интерфейсной схеме. Изменение емкости, которое происходит, когда палец касается второй пластины, воспринимается схемой, которая впоследствии генерирует триггерный сигнал, имитирующий функцию классической электромеханической кнопки. Вместо пальца можно использовать другую проводящую поверхность, и это основа для реализации штангенциркуля.
Все это происходит из-за того, что схема аналогового интерфейса содержит таймер (генератор), частота которого определяется постоянной времени резистора/конденсатора (RC), а колебания емкости изменяют эту частоту. Преобразователь частоты в напряжение измеряет эти мельчайшие изменения емкости; результирующее напряжение пропорционально положению штангенциркуля. Таким образом, значения, записанные на ЖК-дисплее, могут быть легко преобразованы в метрические, имперские или дробные единицы, а показания могут быть легко обнулены снова нажатием кнопки нуля, что значительно упрощает калибровку по сравнению с обычными штангенциркулями.
В результате цифровой штангенциркуль является не только модернизированной и улучшенной версией аналогового штангенциркуля, но и более точен, надежен и требует меньше обслуживания. В зависимости от характера использования они изготавливаются из нержавеющей стали или стали. Хотя оба устройства предназначены для выполнения одних и тех же задач, они сильно отличаются друг от друга с точки зрения мелких деталей и функций, а не конкретно их приложений.
Комбинезон
Принцип работы штангенциркуля отличается друг от друга. Штангенциркули работают путем скольжения и использования нониуса для обеспечения чтения.