申请/专利权人：优利德科技(中国)股份有限公司

申请日：2018-07-30

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN108732631B

主分类号：G01V3/08

分类号：G01V3/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2018.11.27#实质审查的生效;2018.11.02#公开

摘要：本发明涉及一种墙体测量设备，包括：电压调整电路，电容传感单元，双单稳态触发电路，窄带脉冲产生电路，滤波电路，处理电路；电压调整电路向双单稳态触发电路提供偏置电压，电容传感单元用以获取探测信号并传输给双单稳态触发电路，由双单稳态触发电路输出方波信号至窄带脉冲产生电路，窄带脉冲产生电路输出窄带脉冲信号以驱动滤波电路，由滤波电路输出经过滤波的直流电压信号，处理电路获取所述直流电压信号并判断墙体是否有被探测物；其中，电容传感单元还包括：一片大铜箔与两片相连的小铜箔，小铜箔分别位于大铜箔的左侧及右侧，大铜箔与小铜箔的表面整体敷铜。从而有效改善因元件误差、PCB加工误差以及在使用过程中因温湿度的影响。

主权项：1.一种墙体测量设备，其特征在于，包括：电压调整电路，电容传感单元，双单稳态触发电路，窄带脉冲产生电路，滤波电路，处理电路；所述电压调整电路向所述双单稳态触发电路提供偏置电压，所述电容传感单元用以获取探测信号并传输给双单稳态触发电路，所述探测信号为电容量，由所述双单稳态触发电路输出方波信号至所述窄带脉冲产生电路，所述窄带脉冲产生电路输出窄带脉冲信号以驱动滤波电路，由所述滤波电路输出经过滤波的直流电压信号，所述处理电路获取所述直流电压信号并判断墙体是否有被探测物；其中，所述电容传感单元还包括：一片大铜箔与两片相连的小铜箔，所述小铜箔分别位于所述大铜箔的左侧及右侧，所述大铜箔与所述小铜箔的表面整体敷铜；还包括：时钟发生电路，用于向所述双单稳态触发电路提供时钟。

全文数据：一种墙体测量设备及测量方法技术领域[0001]本发明属于探测领域，具体涉及一种墙体测量设备及测量方法。背景技术[0002]在房屋内墙装潢的过程中，一般是通过墙体探测仪来探测木头龙骨、带电龙骨的中心点、带电电线的范围。如图1所示，当仪器查找到木头的中心点时，墙体探测仪的LCD上目标指示棒101显示满格，LED环102亮绿色，同时蜂鸣器响，表示探测到木头的中心点，记号孔103处下方即为木头的中心点，使用记号笔在记号孔处作记号。该墙体探测仪查找木头的电容传感器由于制作工艺的限制，误差影响很大，再加上印制而成的电容传感器容易受温湿度、墙体密度、元件误差等的影响，从而具有如下缺点：1、生产可复制性差;2、探测中心点精度差。因此需要找到一种能够提高探测精度的方法。发明内容[0003]针对上述问题，本发明的目的是提供一种墙体测量设备及测量方法，用以解决现有技术中电容传感器单元容易受到温湿度、墙体密度、元件误差、PCB加工误差等因素的影响，从而生产可复制性差以及探测中心点精度差的问题。[0004]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：[0005]本发明中的一种墙体测量设备，包括：电压调整电路，电容传感单元，双单稳态触发电路，窄带脉冲产生电路，滤波电路，处理电路;所述电压调整电路向所述双单稳态触发电路提供偏置电压，所述电容传感单元用以获取探测信号并传输给双单稳态触发电路，由所述双单稳态触发电路输出方波信号至所述窄带脉冲产生电路，所述窄带脉冲产生电路输出窄带脉冲信号以驱动滤波电路，由所述滤波电路输出经过滤波的直流电压信号，所述处理电路获取所述直流电压信号并判断墙体是否有被探测物;其中，所述电容传感单元还包括:一片大铜箱与两片相连的小铜箔，所述小铜箔分别位于所述大铜箔的左侧及右侧，所述大铜箱与所述小铜箔的表面整体敷铜。[0006]上述墙体测量设备，优选的，所述电压调整电路还包括:可调电位器，用以调整校准电压至校准基准点。[0007]上述墙体测量设备，优选的，所述可调电位器为精密多圈可调电位器。[0008]上述墙体测量设备，优选的，所述方波信号的占空比随探测信号的大小变化，所述探测信号为电容量。[0009]上述墙体测量设备，优选的，还包括:时钟发生电路，用于向所述双单稳态触发电路提供时钟。[0010]本发明中的一种墙体测量方法，包括:获取第一直流电压信号，确定被探测物一端的位置;反方向获取第二直流电压信号，确定被探测物另一端的位置;通过获取的所述探测物的两端位置确定其中心点。[0011]上述墙体测量方法，优选的，包括:通过第一小铜箱与大铜箱之间产生的第一探测信号以获取第一直流电压信号;通过第二小铜箔与大铜箔之间产生的第二探测信号以获取第二直流电压信号;所述第一小铜箱与第二小铜箱相连并分别位于所述大铜箔的左侧及右侧。[0012]上述墙体测量方法，优选的，包括：获取所述第一直流电压信号并与第一阈值比较，当所述第一直流电压信号大于所述第一阈值时，确定被探测物一端的位置;反方向获取第二直流电压信号并与第一阈值比较，当所述第二直流电压信号大于所述第一阈值时，确定被探测物另一端的位置。[0013]上述墙体测量方法，优选的，包括:通过可调电位器调整校准电压至校准基准点。[0014]上述墙体测量方法，优选的，包括：获取所述第一直流电压信号并与第二阈值比较，当所述第一直流电压信号大于所述第二阈值时，所述被探测物为带电探测物且确定其一端的位置;反方向获取第二直流电压信号并与第二阈值比较，当所述第二直流电压信号大于所述第二阈值时，确定该带电探测物另一端的位置。[0015]本发明的墙体测量设备及测量方法通过查找被探测物的2个边缘来查找中心点，从而有效改善探测精度，同时加入可调电位器，保证产品的一致性，从而有效改善因元件误差、PCB加工误差的影响，同时改善了在使用过程中因温湿度的影响。附图说明[0016]图1是现有技术中一种墙体测量设备的示意图；[0017]图2是本发明实施例中一种墙体测量设备的电路连接示意图；[0018]图3是本发明实施例中电容传感单元的结构示意图；[0019]图4-7是本发明实施例中一种墙体测量设备的使用状态图。具体实施方式[0020]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。[0021]本发明实施例提供一种墙体测量设备，如图2所示，包括:电压调整电路201，电容传感单元2〇2,双单稳态触发电路2〇3,窄带脉冲产生电路204,滤波电路205,处理电路206;所述电压调整电路201向所述双单稳态触发电路203提供偏置电压，所述电容传感单元202用以获取探测信号并传输给双单稳态触发电路203。由所述双单稳态触发电路203输出方波信号至所述窄带脉冲产生电路204,所述窄带脉冲产生电路204输出窄带脉冲信号以驱动滤波电路205。具体的，当所述测量设备逐步靠近被探测物的边缘时，窄带脉冲产生电路204产生的窄带脉冲信号的脉冲宽度逐步变宽后，驱动MOS开关管以产生一个电压，并输入至所述滤波电路，由所述滤波电路2〇5输出经过滤波的直流电压信号，所述处理电路206获取所述直流电压信号并判断墙体是否有被探测物;具体的，将该直流电压信号与设定的第一阈值电压比较，当直流电压信号的大小超过设定的第一阈值电压，则表示找到被探测物的边缘，此时蜂鸣器响起，绿色LED灯长亮，从而有效的探测到了目标的边缘。当找到被探测物的一个边缘时，将所述测量设备从相反的方向再进行探测，探测过程与上述过程相同，最终获得所述探测物的另一个边缘，当探测物的两个边缘确定时，就可以通过两个边缘的位置精确的判断出被探测物的中心点。其中，所述电容传感单元如图3所示，还包括:一片大铜箔301与两片相连的小铜箔302,所述小铜箱分别位于所述大铜箔的左侧及右侧。当所述测量设备从左向右开始移动时，当检测到被探测物时，位于所述大铜箔右侧的小铜箔与大铜箔之间电容增大，双单稳态触发电路根据电容的大小变化输入方波信号给所述窄带脉冲产生电路204,所述窄带脉冲产生电路204输出窄带脉冲信号以驱动滤波电路205。本发明实施例所述的一种墙体测量设备，较佳的，所述方波信号的占空比随探测信号的大小变化，所述探测信号为电容量。较佳的，窄带脉冲信号的宽度反应了电容变化的大小，电容传感单元感应的电容越大，窄带脉冲信号的变化越大;反之，窄带脉冲信号的变化越小。较佳的，所述大铜箔与所述小铜箔的表面整体敷铜使得其表明是均匀的平面，且位于两边的小铜箔分别从左边或者右边探测目标，使得本发明只需得到探测物的两端位置，增加了探测的范围和精度。[0022]本发明实施例所述的一种墙体测量设备，较佳的，所述电压调整电路还包括:可调电位器，用以调整校准电压至校准基准点。具体的实施例中，由于电容传感器制作工艺的限制，需要采用化学腐蚀的方法印制而成，也就说明了几乎无法制作性能完全一致的铜箔。具体到每个墙体测量设备中，也无法将每个测量设备的误差值调整到小于标准误差。因此，本发明实施例所述的方法在电压调整电路中增加可调电位器，通过调整可调电位器的大小来对测量设备的进行粗校验，使得每台测量设备的校准电压都达到2.4V，这样就可以解决生产可复制差的问题。较佳的，通过可调电位器对所述测量设备进行粗调后，再通过校准电路对所述测量设备在粗调的基础上进行精确的微调，以避免直接通过校准电路进行微调，而无法将测量设备的精度控制在一定的范围内。本发明实施例所述的一种墙体测量设备，较佳的，所述可调电位器为精密多圈可调电位器。[0023]本发明实施例所述的一种墙体测量设备，较佳的，还包括:时钟发生电路，用于向所述双单稳态触发电路提供时钟。[0024]较佳的，本发明实施例中的墙体测量设备还包括带电探测电路，所述带电探测电路共用电容传感单元，其通过比较第一直流电压信号与第二阈值的大小，当第一直流电压信号大于第二阈值时，判断所述被探测物为带电，同时确定所述被探测物一端的位置;再反方向获取第二直流电压信号并与第二阈值比较，当所述第二直流电压信号大于所述第二阈值时，确定该带电探测物另一端的位置，以实现对带电探测物的识别。[0025]本发明实施例还提供一种墙体测量方法，包括:获取第一直流电压信号，确定被探测物一端的位置;反方向获取第二直流电压信号，确定被探测物另一端的位置;通过获取的所述探测物的两端位置确定其中心点。具体的，当所述测量设备从左向右开始移动时，获取第一直流电压信号并确定被探测物的一端的位置;再从右向左移动，获取第二直流电压信号，确定被探测物另一端的位置。所述被探测物可以是带电也可以是非带电。具体的，获取所述第一直流电压信号并与第一阈值比较，当所述第一直流电压信号大于所述第一阈值时，确定被探测物一端的位置;反方向获取第二直流电压信号并与第一阈值比较，当所述第二直流电压信号大于所述第一阈值时，确定被探测物另一端的位置。[0026]本发明实施例所述的一种墙体测量方法，较佳的，包括:通过第一小铜箔与大铜箔之间产生的第一探测信号以获取第一直流电压信号;通过第二小铜箔与大铜箔之间产生的第二探测信号以获取第二直流电压信号;所述第一小铜箔与第二小铜箔相连并分别位于所述大铜箔的左侧及右侧。当所述被探测物是非带电，例如木头时，将获取的第一直流电压信号与第一阈值比较;然后再获取第二直流电压信号与第一阈值比较，即获得非带电的两端位置。LU〇27」具体的测重万式如图4-7所示，先从左至右移动测量设备查找被探测物的边缘，当获取的第一直流电压信号大于第一阈值，测量设备的LCD目标棒满格，蜂鸣器响，绿色LED亮时，意味着“V”型槽下方对应的就是木头的一个边缘。继续移动测量设备，当LCD上的目标棒减少之后，将测量设备向反方向移动，如图6所示，当获取的第二直流电压信号大于第一阈值，仪器的LCD目标棒再次满格，蜂鸣器响，绿色LED亮时，“V”型槽下方对应的就是木头的另外一个边缘，使用记号笔标记边缘点，这样一来，2个标记点的中心点的下方就是木头的中心点，因此通过上述查找2个边缘点来确定中心点的测量方法，可大大提高了探测中心点的精度。当被探测物为带电电线时，也为同样的方式，仅仅是在LED提示时有不同表示。[0028]本发明实施例所述的一种墙体测量方法，较佳的，包括:通过可调电位器调整校准电压至校准基准点。具体的实施例中，由于电容传感器制作工艺的限制，需要采用化学腐蚀的方法印制而成，也就说明了几乎无法制作性能完全一致的铜箱。具体到每个墙体测量设备中，也无法将每个测量设备的误差值调整到小于标准误差。因此，本发明实施例所述的方法在电压调整电路中增加可调电位器，通过调整可调电位器的大小来对测量设备的进行粗校验，使得每台测量设备的校准电压都达到2.4V的基准电压，这样就可以解决生产可复制差的问题。较佳的，通过可调电位器对所述测量设备进行粗调后，再通过校准电路对所述测量设备在粗调的基础上进行精确的微调，以避免直接通过校准电路进行微调，而无法将测量设备的精度控制在一定的范围内。本发明实施例所述的一种墙体测量设备，较佳的，所述可调电位器为精密多圈可调电位器。[0029]本发明实施例所述的一种墙体测量方法，较佳的，包括:获取所述第一直流电压信号并与第二阈值比较，当所述第一直流电压信号大于所述第二阈值时，所述被探测物为带电探测物且确定其一端的位置;反方向获取第二直流电压信号并与第二阈值比较，当所述第二直流电压信号大于所述第二阈值时，确定该带电探测物另一端的位置。[0030]综上所述，本发明实施例通过采用大面积敷铜的三块大小不等的铜箔来代替传统的电容传感器以增加精度，同时加入精密多圈可调电位器，在生产时，通过调整电位器使每台墙体测量设备的校准电压都能达到2•4V，保证产品的一致性，从而有效改善因元件误差、PCB加工误差的影响，同时改善了在使用过程中因温湿度的影响。[0031]本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种墙体测量设备，其特征在于，包括:电压调整电路，电容传感单元，双单稳态触发电路，窄带脉冲产生电路，滤波电路，处理电路;所述电压调整电路向所述双单稳态触发电路提供偏置电压，所述电容传感单元用以获取探测信号并传输给双单稳态触发电路，由所述双单稳态触发电路输出方波信号至所述窄带脉冲产生电路，所述窄带脉冲产生电路输出窄带脉冲信号以驱动滤波电路，由所述滤波电路输出经过滤波的直流电压信号，所述处理电路获取所述直流电压信号并判断墙体是否有被探测物;其中，所述电容传感单元还包括：一片大铜箔与两片相连的小铜箱，所述小铜箱分别位于所述大铜箔的左侧及右侧，所述大铜箔与所述小铜箱的表面整体敷铜。2.根据权利要求1所述的一种墙体测量设备，其特征在于，所述电压调整电路还包括：可调电位器，用以调整校准电压至校准基准点。3.根据权利要求2所述的一种墙体测量设备，其特征在于，所述可调电位器为精密多圈可调电位器。4.根据权利要求1所述的一种墙体测量设备，其特征在于，所述方波信号的占空比随探测信号的大小变化，所述探测信号为电容量。5.根据权利要求1所述的一种墙体测量设备，其特征在于，还包括:时钟发生电路，用于向所述双单稳态触发电路提供时钟。6.—种墙体测量方法，其特征在于，包括:获取第一直流电压信号，确定被探测物一端的位置;反方向获取第二直流电压信号，确定被探测物另一端的位置;通过获取的所述探测物的两端位置确定其中心点。7.根据权利要求6所述的一种墙体测量方法，其特征在于，包括:通过第一小铜箱与大铜箔之间产生的第一探测信号以获取第一直流电压信号;通过第二小铜箱与大铜箔之间产生的第二探测信号以获取第二直流电压信号;所述第一小铜箔与第二小铜箔相连并分别位于所述大铜箔的左侧及右侧。8.根据权利要求6所述的一种墙体测量方法，其特征在于，包括:获取所述第一直流电压信号并与第一阈值比较，当所述第一直流电压信号大于所述第一阈值时，确定被探测物一端的位置;反方向获取第二直流电压信号并与第一阈值比较，当所述第二直流电压信号大于所述第一阈值时，确定被探测物另一端的位置。9.根据权利要求6所述的一种墙体测量方法，其特征在于，包括:通过可调电位器调整校准电压至校准基准点。10.根据权利要求8所述的一种墙体测量方法，其特征在于，包括:获取所述第一直流电压信号并与第二阈值比较，当所述第一直流电压信号大于所述第二阈值时，所述被探测物为带电探测物且确定其一端的位置;反方向获取第二直流电压信号并与第二阈值比较，当所述第二直流电压信号大于所述第二阈值时，确定该带电探测物另一端的位置。

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