电气间隙的测量电路及测量装置

摘要

本申请涉及激光测距技术领域，公开一种电气间隙的测量电路及测量装置，该电路包括：供电模块、测量模块和显示模块，供电模块与所述测量模块和显示模块连接，测量模块与显示模块连接；测量模块中设置内窥镜单元、角度传感器单元、激光测试单元、运算单元和中心控制单元，中心控制单元与内窥镜单元、角度传感器单元、激光测试单元和运算单元连接，激光测试单元与角度传感器单元连接，内窥镜单元确定待测位置的位置点，激光测试单元依次确定测试位置到位置点的第一距离和第二距离，角度传感器单元确定激光测试单元的旋转角度，运算单元根据第一距离、第二距离和旋转角度计算测试位置的电气间隙。本申请提高了测量空间中两点之间电气间隙的准确率。

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光测距技术领域，尤其涉及一种电气间隙的测量电路及测量装置。

背景技术

随着激光测距技术的高速发展，越来越多的激光测距技术应用于各种产品的电气测试上，这也对激光测距技术在产品电气测试上的测试准确率和测试效率提出了更高的要求，传统的电气间隙的测量方式是通过激光测距通过发射激光直接测量平面上两点之间的距离进而得到电气间隙。这种电气间隙的测量方式存在很大的缺陷，由于激光穿透性限制当测量空间中两点的电气间隙时会存在测量误差的问题。即，这种电气间隙的测量方式会由于测量空间中两点的电气间隙进而造成测量的准确率不高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种电气间隙的测量电路及测量装置，旨在如何克服激光穿透性限制来提高测量空间中两点之间电气间隙的准确率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电气间隙的测量电路，所述电气间隙的测量电路包括供电模块、测量模块和显示模块，所述供电模块分别与所述测量模块和所述显示模块连接，所述测量模块与所述显示模块连接；

所述测量模块中设置有内窥镜单元、角度传感器单元、激光测试单元、运算单元和中心控制单元，所述中心控制单元分别与所述内窥镜单元、所述角度传感器单元、所述激光测试单元和所述运算单元连接，所述激光测试单元与所述角度传感器单元连接，

其中，所述供电模块用于对所述测量模块和所述显示模块供电，所述内窥镜单元用于确定待测位置的第一位置点和第二位置点，所述激光测试单元用于依次确定测试位置到所述第一位置点的第一距离和所述测试位置到所述第二位置点的第二距离，所述角度传感器单元用于确定所述激光测试单元测试所述第一距离到所述第二距离时的旋转角度，所述运算单元用于根据所述第一距离、所述第二距离和所述旋转角度计算所述测试位置的电气间隙，并将所述电气间隙发送至所述显示模块进行显示。

可选地，所述中心控制单元中设置有第一控制子单元、第二控制子单元、第一发送子单元、第一接收子单元和第二接收子单元，所述第一控制子单元与所述内窥镜单元连接，所述第二控制子单元与所述激光测试单元连接，所述第一接收子单元与所述角度传感器单元连接，所述第二接收子单元和所述第一发送子单元与所述运算单元连接。

可选地，所述中心控制单元中还设置有模块间数据发送子单元，所述模块间数据发送子单元与所述显示模块连接。

可选地，所述模块间数据发送子单元包括WiFi子单元。

可选地，所述模块间数据发送子单元包括NFC子单元。

可选地，所述显示模块为液晶显示屏。

可选地，所述运算单元中设置有运算接收子单元、运算发送子单元和运算子单元，所述运算接收子单元与所述第一发送子单元和所述运算子单元的输入端连接，所述运算子单元的输出端与所述运算发送子单元连接，所述运算发送子单元与所述第二接收子单元连接。

可选地，所述角度传感器单元中设置有角度测量子单元和角度发送子单元，所述角度测量子单元与所述激光测试单元连接，所述角度发送子单元与所述第一接收子单元连接。

可选地，所述激光测试单元中设置有控制接收子单元、激光控制子单元、激光发射子单元和激光计算子单元，所述控制接收子单元与所述激光控制子单元和所述第一控制子单元连接，所述激光控制子单元与所述激光发射子单元、所述第二控制子单元和所述激光计算子单元连接。

此外，本申请还提供了一种测量装置，测量装置包括上述电气间隙的测量电路。

本申请提供了一种电气间隙的测量电路，该电路包括供电模块、测量模块和显示模块，所述供电模块分别与所述测量模块和所述显示模块连接，所述测量模块与所述显示模块连接；所述测量模块中设置有内窥镜单元、角度传感器单元、激光测试单元、运算单元和中心控制单元，所述中心控制单元分别与所述内窥镜单元、所述角度传感器单元、所述激光测试单元和所述运算单元连接，所述激光测试单元与所述角度传感器单元连接；其中，所述供电模块用于对所述测量模块和所述显示模块供电，所述内窥镜单元用于确定待测位置的第一位置点和第二位置点，所述激光测试单元用于依次确定测试位置到所述第一位置点的第一距离和所述测试位置到所述第二位置点的第二距离，所述角度传感器单元用于确定所述激光测试单元测试所述第一距离到所述第二距离时的旋转角度，所述运算单元用于根据所述第一距离、所述第二距离和所述旋转角度计算所述测试位置的电气间隙，并将所述电气间隙发送至所述显示模块进行显示。通过测量模块中的内窥镜单元、角度传感器单元、激光测试单元对测试位置(空间中)测量得到第一距离、第二距离和旋转角度，并将第一距离、第二距离和旋转角度代入运算单元就可以得到空间中测试位置的电气间隙，从而避免了现有技术中由于激光的穿透性限制造成测量空间中两点的电气间隙时会存在测量误差的现象发生，通过内窥镜单元、角度传感器单元、激光测试单元可以对空间中测试位置的电气间隙进行准确的辅助测试，进而通过辅助测试提高测量空间中两点的电气间隙的准确率。

附图说明

图1为本实用新型电气间隙的测量电路的结构示意图；

图2为本实用新型电气间隙的测量电路中中心控制单元内部示意图；

图3为本实用新型电气间隙的测量电路中运算单元内部示意图；

图4为本实用新型电气间隙的测量电路中角度传感器单元内部示意图；

图5为本实用新型电气间隙的测量电路中激光测试单元内部示意图；

图6为本实用新型电气间隙的测量的流程示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种电气间隙的测量电路，参照图1的电气间隙的测量电路的结构示意图，电气间隙的测量电路包括供电模块10、测量模块20和显示模块30，所述供电模块10分别与所述测量模块20和所述显示模块30连接，所述测量模块20与所述显示模块30连接；

所述测量模块20中设置有内窥镜单元21、角度传感器单元22、激光测试单元23、运算单元24和中心控制单元25，所述中心控制单元25分别与所述内窥镜单元21、所述角度传感器单元22、所述激光测试单元23和所述运算单元24连接，所述激光测试单元23与所述角度传感器单元22连接；

其中，所述供电模块10用于对所述测量模块20和所述显示模块30供电，所述内窥镜21单元用于确定待测位置的第一位置点和第二位置点，所述激光测试单元23用于依次确定测试位置到所述第一位置点的第一距离和所述测试位置到所述第二位置点的第二距离，所述角度传感器单元22用于确定所述激光测试单元测试所述第一距离到所述第二距离时的旋转角度，所述运算单元 24用于根据所述第一距离、所述第二距离和所述旋转角度计算所述测试位置的电气间隙，并将所述电气间隙发送至所述显示模块30进行显示。

在本实施例中，现有的激光测距技术都是应用在平面距离，例如测量PCB 板两点之间距离，或其他平面空间长距离。在测量电视机电源板与凸台之间，因为激光测距技术没有穿透功能，无法进行测量。为了解决此类问题，本方案利用激光测试单元23中的激光测量探头固定在角度传感器单元22中的光学角度传感器上，例如将激光发射点当A点，利用三角形原理进行测量，三角形ABC角，需要测量是BC点距离，A点是激光发射点，激光测试单元23先测量AB两点距离，通过操作指令调整光学角度传感器的角度，再调整光学角度传感器的角度测量AC两点距离。通过光学角度传感器记录变化的∠A角度，已知∠A角度、AB两点距离、AC两点距离，运算单元24中的三角函数运算模块通过已知∠A角度，AB两点距离、AC两点距离。可计算出三角形中BC两点距离，BC两点距离就是我们所需要测量的电气间隙(电源板与凸台之间距离)，在测量过程中为了判定准确测量点，本方案还中加入了内窥镜技术，在测量过程中通过内窥镜可观察激光是否准确测量到B及C两点，再操作界面调整角度调节按键调节角度，通过内窥镜观察把激光准确打到BC 两点上。测量完成后，测量模块20向显示模块30发送结果，显示模块30显示BC点的数据。测量模块20测量完毕后可保存测量结果，其中，电气间隙是指在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离，其中供电模块10与测量模块20中的电源接点连接和显示模块30中的电源接点连接，测量模块20中的电源接点可以是指一个总的电源接线，也可以是每个单元的分电源接点，根据实际需求供电模块10输出不同电压进行供电，显示模块30中的电源接点是指液晶显示屏等显示元件的电源接线端口，供电模块是指一个电源变换模块，根据实际需求将家用电压或者其他电压变换不同电压的电源进行两个模块的供电。参照图6，图6为电气间隙的测量的流程示意图，首先会根据测试项目搭建测试环境，主要是找到测试两端点的可见位置作为测试位置，再进行电气间隙测量，并在测量过程中通过内窥镜单元21和角度传感器单元22对测量过程监控调整，最后将测量结果进行拍照记录并在显示模块30进行显示就完成了测试。内窥镜单元21用于确定待测位置的第一位置点和第二位置点，第一位置点是指待测位置的一边端点，第二位置点待测位置的另一边端点，待测位置是指空间两点的电气间隙，激光测试单元23用于依次确定测试位置到所述第一位置点的第一距离和测试位置到所述第二位置点的第二距离，测试位置是指装置中激光测试单元23发射激光的位置，角度传感器单元22用于确定激光测试单元测试所述第一距离到所述第二距离时的旋转角度，角度传感器单元22通过旋转角度使激光测试单元23从测量第一位置点到第二位置点，旋转角度是指测试位置到两位置点之间形成直线的角度，最后通过运算单元24用于根据第一距离、第二距离和旋转角度计算所述测试位置的电气间隙。由上述可知，实际就是确定三角形两边和两边组成的角进而求解第三边，整个过程只涉及了平面的距离测量，不存在空间距离测量，故避免了空间测量的不准确性，提高了电气间隙空间测量的准确性。

进一步地，在本申请电气间隙的测量电路又一实施例中，参照图2，图2 为电气间隙的测量电路中中心控制单元内部示意图，所述中心控制单元25中设置有第一控制子单元251、第二控制子单元252、第一发送子单元253、第一接收子单元254和第二接收子单元255，所述第一控制子单元251与所述内窥镜单元21连接，所述第二控制子单元252与所述激光测试单元23连接，所述第一接收子单元254与所述角度传感器单元22连接，所述第二接收子单元255和所述第一发送子单元253与所述运算单元24连接。

具体的，所述中心控制单元25中还设置有模块间数据发送子单元256，所述模块间数据发送子单元256与所述显示模块30连接。

具体的，所述模块间数据发送子单元包括WiFi子单元。

具体的，所述模块间数据发送子单元包括NFC子单元。

具体的，所述显示模块为液晶显示屏。

在本实施例中，中心控制单元25作为整个测量模块20的控制中心，主要是通过第二控制子单元252控制激光测试单元23向待测试的测试点发射激光，再通过第一控制子单元251对内窥镜单元21检测的激光照射端点信息进行判断，当激光未照射到端点上时返回信息给中心控制单元25，中心控制单元25根据返回信息调整激光测试单元23的发射角度。其中，激光照射端点信息是指激光是否照射到端点的相关信息，返回信息是指根据激光照射端点信息进行调整的信息，当确定照射在端点之后就会传回确认指令，并在有确认指令之后控制激光测试单元23进行距离计算，确认指令是指确认已经照射到对应位置的指令。当依次通过这种方式确定两个端点的距离之后，就会通过角度传感器单元22确定旋转角度，再将旋转角度和两个端点的距离传回给中心控制单元25，中心控制单元25通过第一发送子单元253传给运算单元 24进行计算得到该测试位置的电气间隙，再通过第二接收子单元255返回中心控制单元25，最终中心控制单元25通过模块间数据发送子单元256将得到的电气间隙发送至显示模块30。其中模块间数据发送子单元256可以是WiFi 子单元或NFC子单元或者其他传输子单元，显示模块可以为液晶显示屏或其他显示屏，主要是在节约成本的前提下保证显示效果，就完成了整个测试过程。在本方案中的发送子单元、接收子单元和控制子单元可以是一个简单的控制芯片和一个控制发送端口构成，但控制子单元中的控制芯片要求更高，需要精准控制，而并非只需要对信息进行处理(发送或接收)即可。通过测量平面距离求得最终的空间距离进而可以保证激光测试单元23直接求空间距离的准确性。

进一步地，在本申请电气间隙的测量电路又一实施例中，参照图3，图3 为电气间隙的测量电路中运算单元内部示意图，所述运算单元24中设置有运算接收子单元241、运算发送子单元243和运算子单元242，所述运算接收子单元241与所述第一发送子单元253和所述运算子单元242的输入端YR连接，所述运算子单元242的输出端YC与所述运算发送子单元243连接，所述运算发送子单元243与所述第二接收子单元255连接。

在本实施例中，运算子单元是指一个运算芯片和一个控制芯片构成，可实现对数据的运算和由控制芯片控制数据接收与发送。运算单元24中的运算接收子单元241通过接收中心控制单元25传回的测量数据，根据测量数据在运算子单元242进行计算得到实际空间两点的电气距离，最终通过运算发送子单元243将计算结果发送至中心控制单元25。其中，测量数据就包括了需要测量的位置两端点到整个测试装置的距离以及测试装置中的激光测试单元 23再测两端点时旋转的角度，这里的旋转角度是指激光测试单元23的发射点到两个端点之间直线形成的角度。

进一步地，在本申请电气间隙的测量电路又一实施例中，参照图4，图4 为电气间隙的测量电路中角度传感器单元内部示意图，所述角度传感器单元 22中设置有角度测量子单元221和角度发送子单元222，所述角度测量子单元221与所述激光测试单元23连接，所述角度发送子单元222与所述第一接收子单元254连接。

在本实施例中，角度测量子单元可以是指一个角度传感器，角度传感器单元22中设置有角度测量子单元221就可以确定激光测试单元23的测试时变化的角度，进而可以根据角度以及激光测试单元23测试的距离准确求出两点之间的空间距离，从而避免了直接通过激光测试单元23测量空间两点的电气间隙造成的误差。

进一步地，在本申请电气间隙的测量电路又一实施例中，参照图5，图5 为电气间隙的测量电路中激光测试单元内部示意图，所述激光测试单元23中设置有控制接收子单元231、激光控制子单元232、激光发射子单元234和激光计算子单元233，所述控制接收子单元231与所述激光控制子单元232和所述第一控制子单元251连接，所述激光控制子单元232与所述激光发射子单元234、所述第二控制子单元252和所述激光计算子单元233连接。

在本实施例中，激光控制子单元可以是一个控制芯片，进而控制激光发射子单元进行发射激光，激光发射子单元是指一个可以发射激光的仪器，激光计算子单元根据发送激光计算距离，可以包括计算芯片和控制芯片，主要计算距离和控制发送信息和接收信息。激光测试单元23就是一个现有的激光测试模块，其内部设置的控制接收子单元231、激光控制子单元232、激光发射子单元234可以用于根据实际接收到的控制信息向对应测试点发射激光，再通过激光计算子单元233计算到该测试点的距离，这里只需要测量平面的距离而不会涉及测量空间之间的距离，进而可以提高测量准确率。

此外，本申请还提供了一种测量装置，测量装置包括所述电气间隙的测量电路。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的发明构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。