便攜式身高儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及身高測(cè)量裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指便攜式身高儀。
【背景技術(shù)】
[0002]在測(cè)量人體身高時(shí)，測(cè)量?jī)x已經(jīng)逐漸由傳統(tǒng)的純機(jī)械式身高儀發(fā)展為電子式身高儀?，F(xiàn)有的電子式測(cè)量?jī)x雖然可以提高精度，但是，身高儀往往都與體重儀結(jié)合為一個(gè)產(chǎn)品，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，體積相對(duì)較大，便攜性差，而且成本高?，F(xiàn)有的身高測(cè)量?jī)x都是基于超聲波測(cè)距原理，而超聲波測(cè)距技術(shù)由于易受周邊因素影響，例如溫度、濕度、磁場(chǎng)、地面情況都會(huì)對(duì)測(cè)量造成較大誤差，而無法達(dá)到良好的測(cè)量效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種便攜式身高儀，攜帶和使用均很方便，且測(cè)量精度高。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種便攜式身高儀，包括主測(cè)量裝置，所述主測(cè)量裝置包括:
用于測(cè)量距離數(shù)據(jù)并對(duì)應(yīng)發(fā)出模擬信號(hào)的紅外線測(cè)距模塊，其包括相互配合的紅外線發(fā)射器和紅外線接收器；
ADC模塊，用于接收紅外線測(cè)距模塊所測(cè)得距離數(shù)據(jù)的模擬信號(hào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；
處理器，用于對(duì)所述紅外線測(cè)距模塊進(jìn)行控制，并對(duì)ADC模塊轉(zhuǎn)發(fā)來的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理與運(yùn)算以獲得準(zhǔn)確的身高數(shù)據(jù)；
顯示模塊，用于顯示處理器運(yùn)算后獲得的身高數(shù)據(jù)；
開關(guān)與按鍵模塊，與所述處理器連接以操作和控制所述主測(cè)量裝置；以及為各耗電部件供電的供電模塊。
[0005]進(jìn)一步地，所述便攜式身高儀還包括與所述主測(cè)量裝置的紅外線測(cè)距模塊配合的反射板，所述反射板與紅外線測(cè)距模塊在垂直方向上相對(duì)設(shè)置以將紅外線發(fā)射器發(fā)出的紅外線反射給紅外線接收器。
[0006]進(jìn)一步地，所述便攜式身高儀還包括將主測(cè)量裝置作為上測(cè)量組件安裝至被測(cè)者身頭頂上方處的上組件高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
[0007]進(jìn)一步地，所述主測(cè)量裝置和反射板兩者中的一個(gè)為上測(cè)量組件，而另一個(gè)為下測(cè)量組件，所述便攜式身高儀還包括將上測(cè)量組件安裝至被測(cè)者身頭頂上方處的上組件高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
[0008]進(jìn)一步地，所述上組件高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括安裝座、設(shè)置于安裝座第一側(cè)面的吸盤以及設(shè)置于安裝座第二側(cè)面上的豎滑軌，所述上測(cè)量組件滑設(shè)于所述豎滑軌上。
[0009]進(jìn)一步地，所述主測(cè)量裝置還包括以下組件中的至少一個(gè):
與處理器相連以根據(jù)處理器的指令發(fā)出聲音提醒使用者主測(cè)量裝置的工作狀況的蜂鳴器； 與處理器相連接、用于檢測(cè)主測(cè)量裝置是否水平的平衡傳感器。
[0010]進(jìn)一步地，所述開關(guān)與按鍵模塊包括電源開關(guān)、啟動(dòng)測(cè)量功能的測(cè)量按鍵和設(shè)置延時(shí)測(cè)量功能的延時(shí)按鍵。
[0011]進(jìn)一步地，所述便攜式身高儀還包括用于將下測(cè)量組件定位至預(yù)定高度位置處的下組件升降支架。
[0012]進(jìn)一步地，所述下組件升降支架包括至少三根可伸縮的支撐腿以及設(shè)置于支撐腳頂端的豎伸縮管，在豎伸縮管頂端設(shè)置有安裝所述主測(cè)量裝置或反射板的安裝平臺(tái)。
[0013]進(jìn)一步地，所述主測(cè)量裝置和反射板兩者中的至少一個(gè)為折疊式結(jié)構(gòu)。
[0014]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明至少具有如下有益效果:本發(fā)明將各模塊集成化，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小巧，攜帶和使用均很方便，價(jià)格低廉，功耗小，使用時(shí)間長；而且，有效利用了紅外線測(cè)距原理測(cè)量身高，測(cè)量精度高，功能穩(wěn)定可靠，實(shí)用性強(qiáng)。同時(shí)，本發(fā)明身高儀還能搭配傳統(tǒng)體重計(jì)或電子體重計(jì)共同使用，更增加便利性。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明便攜式身高儀的三角測(cè)量法測(cè)距原理示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明便攜式身高儀的紅外線測(cè)距模塊的輸出電壓與測(cè)量距離關(guān)系圖。
[0017]圖3是本發(fā)明便攜式身高儀的主測(cè)量裝置的功能模塊原理框圖。
[0018]圖4是本發(fā)明便攜式身高儀的主測(cè)量裝置外觀示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明便攜式身高儀的主測(cè)量裝置另一實(shí)施例的功能模塊原理框圖。
[0020]圖6是本發(fā)明便攜式身高儀的第一實(shí)施例的測(cè)量方式示意圖。
[0021]圖7是本發(fā)明便攜式身高儀的第二實(shí)施例的測(cè)量方式示意圖。
[0022]圖8是本發(fā)明便攜式身高儀的上組件高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖9是本發(fā)明便攜式身高儀的下組件升降支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖10是本發(fā)明便攜式身高儀的主測(cè)量裝置組裝于下組件升降支架上后的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互結(jié)合，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0026]本發(fā)明是基于紅外線測(cè)距原理設(shè)計(jì)的一種便攜式身高儀。由于紅外線測(cè)量與被測(cè)物體的材質(zhì)、環(huán)境溫度以及測(cè)量時(shí)間均無關(guān)，不需對(duì)環(huán)境因素進(jìn)行補(bǔ)償，從而能更準(zhǔn)確地測(cè)量距離。本發(fā)明即是利用紅外線這一特性進(jìn)行身高測(cè)量，其測(cè)距的原理方法是三角測(cè)量法。紅外線測(cè)距量原理可如圖1所示，紅外線發(fā)射器90和紅外線接收器92設(shè)置在同一水平面上，紅外線發(fā)射器90發(fā)出的紅外線穿透其發(fā)射器透鏡91后投射于被測(cè)量物體94上，由被測(cè)量物體94反射回來的紅外線再穿過接收器透鏡93最終被紅外線接收器92所接收，而且紅外線接收器92在檢測(cè)到反射回來的紅外線后會(huì)獲得一個(gè)偏移值。假設(shè):發(fā)射器透鏡91和接收器透鏡93所處平面與被測(cè)量物體94的高度距離是L，發(fā)射器透鏡91與接收器透鏡93的水平距離度是A，接收器透鏡93的焦距是f，紅外線接收器92的光學(xué)點(diǎn)偏移值是X。則該三角測(cè)量的理想幾何關(guān)系是X= (A*f)/L，經(jīng)公式變換后即可得到:L= (A*f)/X (資料來源:Sharp紅外收發(fā)模塊應(yīng)用手冊(cè))，而測(cè)量出的光學(xué)點(diǎn)偏移距離X，經(jīng)過紅外線測(cè)距模塊內(nèi)部處理，轉(zhuǎn)換為一個(gè)模擬電壓信號(hào)輸出。如圖2所示，輸出的電壓值與測(cè)得的距離L符合標(biāo)定的“距離-電壓”特性曲線，從圖2可以看出，不同顏色的反射板2具有不同的反射率，但是“距離-電壓”特性曲線基本相吻合。根據(jù)該特性曲線，可得到電壓與距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而根據(jù)測(cè)得的電壓值，即可計(jì)算出對(duì)應(yīng)的距離值。
[0027]基于以上原理，本發(fā)明提供一種便攜式身高儀，如圖3~圖10所示，其包括主測(cè)量裝置1、反射板2、上組件高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3和下組件升降支架4。
[0028]其中，所述主測(cè)量裝置I包括:
用于測(cè)量距離數(shù)據(jù)并對(duì)應(yīng)發(fā)出模擬信號(hào)的紅外線測(cè)距模塊10，其包括相互配合的紅外線發(fā)射器100和紅外線接收器102，在具體實(shí)施時(shí)，紅外線發(fā)射器100可以采用紅外線LED，而且所發(fā)射的紅外線的波長優(yōu)選為850nm±70nm，所述紅外線接收器102可采用位置敏感器件構(gòu)成；
ADC模塊11，即模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog to Digital Converter)，其用于接收紅外線測(cè)距模塊10所測(cè)得距離數(shù)據(jù)的模擬信號(hào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，所述ADC模塊優(yōu)選采用1bit模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，可將身高的測(cè)量精度提高到0.1cm ;
處理器12，用于對(duì)所述紅外線測(cè)距模塊10進(jìn)行控制，并對(duì)ADC模塊11轉(zhuǎn)發(fā)來的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理與運(yùn)算以獲得準(zhǔn)確的身高數(shù)據(jù)，具體實(shí)施時(shí)，可以采用高速單片機(jī)作為處理器12 ；
顯示模塊13，用于顯示處理器12運(yùn)算后獲得的身高數(shù)據(jù)，優(yōu)選地，所述顯示模塊為背光LCD屏，當(dāng)然，一些簡(jiǎn)易產(chǎn)品中，也可直接采用數(shù)碼管等低成本顯示部件；
開關(guān)與按鍵模塊14，與所述處理器13連接以操作和控制所述主測(cè)量裝置I，在如圖4所示的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述開關(guān)與按鍵模塊14包括電源開關(guān)140、啟動(dòng)測(cè)量功能的測(cè)量按鍵(圖未示出)和設(shè)置延時(shí)測(cè)量功能的延時(shí)按鍵144等按鍵，可以理解的是，根據(jù)所設(shè)置的功能，可以對(duì)應(yīng)；以及
為各耗電部件供電的供電模塊15，其主要包括有電池和DC-DC升壓電路，能將電池的輸出電壓升高后穩(wěn)定為5V直流電后再輸出，從而可以具有穩(wěn)定的電源供應(yīng)。
[0029]所述主測(cè)量裝置I還可包括與處理器12相連以根據(jù)處理器12的指令發(fā)出聲音提醒使用者主測(cè)量裝置I的工作狀況的蜂鳴器16。
[0030]所述反射板2用于與主測(cè)量裝置I的紅外線測(cè)距模塊10配合，所述反射板2與紅外線測(cè)距模塊10在垂直方向上相對(duì)設(shè)置以將紅外線發(fā)射器100發(fā)出的紅外線反射給紅外線接收器102。
[0031]所述主測(cè)量裝置I和反射板2兩者中的至少一個(gè)可設(shè)計(jì)為折疊式結(jié)構(gòu)，從而可以在不使用時(shí)折疊起來減小體積，方便收藏。
[0032]在實(shí)際使用時(shí)，所述主測(cè)量裝置I和反射板2兩者中的一個(gè)為上測(cè)量組件，而另一個(gè)為下測(cè)量組件，上測(cè)量組件借助于上組件高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3安裝至被測(cè)者身頭頂上方處。例如，在圖6所示的實(shí)施