一種光纖式地形儀的製作方法
2023-06-28 10:44:01 2
專利名稱：一種光纖式地形儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種地形探測裝置，特別涉及一種利用光纖傳感器進行探測的光纖式 地形儀。
背景技術：
水利工程泥沙模型試驗中，河道衝淤地形的變化是研究的主要內容，地形是一個重要 的物理參數，因此在試驗過程中需用地形儀測量河道地形變化。目前常用的地形儀有光纖 式地形儀(光電式地形儀)、電阻式地形儀、超聲波地形儀和跟蹤式地形儀等，這些地形儀 中運用光電傳感器、電阻傳感器和超聲波傳感器作為探測器。現有的光纖傳感器具有極高 的靈敏度和精度、固有的安全性好、抗電磁幹擾、高絕緣強度、耐腐蝕、集傳感與傳輸於 一體、能與數字通信系統兼容等特點，受到世界各國的廣泛重視。光纖傳感器已用於位移、 振動、轉動、壓力、速度、加速度、電流、磁場、電壓、溫度等多個物理量的測量，但還 沒有應用到河道衝淤地形的測量中。
發明內容
本實用新型的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種操作簡單方便，靈敏度和精度高， 具有良好的抗幹擾性能的地形儀。
實現上述發明目的的技術方案是 一種光纖式地形儀，所述地形儀由傳感器、微處理 器、時鐘電路、存儲器、顯示器和鍵盤組成，所述傳感器為光纖式地形傳感器；所述傳感 器通過信號放大電路、A/D轉換電路與所述微處理器連接，所述時鐘電路、存儲器、顯示 器和鍵盤分別與微處理器連接。
本實用新型將光纖式地形傳感器應用於水中測量，傳感器中包括兩束導光纖維， 一束 為發射纖維束，另一束為接收纖維束，當傳感器接觸到淤積面時，由於發射光線被淤積物 遮擋，透光性能減弱，光敏器件輸出電流陡然下降，從而獲得淤積面訊號。本實用新型通 過淤積物的阻光作用測量地形，可用於界面測定和地形測量，操作簡單方便，具有良好的 抗幹擾性能。
3作為本實用新型的進一步改進，本實用新型中還設有穩壓電路，該電路與光纖式地形 傳感器連接。
作為本實用新型的進一步改進，所述顯示器包括6位LED工作狀態顯示器、20段信號 顯示器和LED傳感器探頭位置顯示器。
作為本實用新型的進一步改進，所述地形儀中還設有通訊接口，用於上位機和下位機 之間的通訊連接。
圖1是本實用新型實施例1的結構框圖。 圖2是本實用新型實施例1穩壓電源電路
圖3是本實用新型實施例l微處理器與信號放大電路、A/D轉換電路、調試接口電路、日 歷時鐘電路、復位電路連接的電路圖
圖4是本實用新型實施例l微處理器與報警電路、觸摸式鍵盤晶片接口、上下層界面指示 燈和通訊接口連接的電路圖
圖5是本實用新型實施例1觸摸式鍵盤晶片和LED顯示器電路圖
圖6是本實用新型實施例1觸摸式鍵盤圖
具體實施方式
如圖1所示， 一種光纖式地形儀由傳感器、微處理器、時鐘電路、存儲器、顯示器和 鍵盤組成，傳感器為光纖式地形傳感器；傳感器通過信號放大電路、A/D轉換電路與微處 理器連接，時鐘電路、存儲器、顯示器和鍵盤分別與微處理器連接。
如圖3和圖4所示，微處理器U3分別與信號放大電路1、調試接口電路2、日曆時鐘 電路3、復位電路4、報警電路9、觸摸式鍵盤晶片接口6、上下層界面指示燈5和通訊接 口10連接。存儲器採用微處理器U3中自帶的存儲器。時鐘電路3為日曆時鐘電路。
如圖2所示，光纖式地形傳感器與穩壓電源電路ll連接。
如圖5和圖6所示，觸摸式鍵盤包括觸摸式鍵盤晶片U4和觸摸式鍵盤8，觸摸式鍵盤 晶片U4通過觸摸式鍵盤晶片接口 6與微處理器U3連接，觸摸式鍵盤晶片U4控制8個鍵 盤8以及16個LED信號顯示器7， LED信號顯示器7用於指示水中泥沙濃度的變化。另有 4個LED信號顯示器7與微處理器U3連接。
本實施例中設有9個按鍵(其中8個功能鍵，l個復位鍵)、 一個20段紅色LED光柱 信號指示(用於指示濃度的變化，濃度大則光柱顯示的段數多，到界面下層時20段光柱全亮)、6位7段紅色LED顯示器(用於狀態指示)、3隻圓型LED傳感器探頭位置顯示器(綠 燈表示傳感器探頭位於測試參考點，即界面的上層；藍燈表示傳感器探頭位於淤積表面， 即界面的下層；紅燈用於報警顯示)。
光纖式地形儀共有五種工作狀態,分別是待命工作狀態、設置工作狀態、標定工作狀
態、測試工作狀態和通訊工作狀態。
本實用新型可用於地形測量和液體界面測量，還有日曆時鐘顯示和上位機下位機實時 通訊功能。
權利要求1、一種光纖式地形儀，其特徵是，所述地形儀由傳感器、微處理器、時鐘電路、存儲器、顯示器和鍵盤組成，所述傳感器為光纖式地形傳感器；所述傳感器通過信號放大電路、A/D轉換電路與所述微處理器連接，所述時鐘電路、存儲器、顯示器和鍵盤分別與微處理器連接。
2、 根據權利要求1所述的光纖式地形儀，其特徵是，所述光纖式地形儀在還設有與 光纖式地形傳感器連接穩壓電路。
3、 根據權利要求1所述的光纖式地形儀，其特徵是，所述顯示器包括6位LED工作 狀態顯示器、20段信號顯示器和LED傳感器探頭位置顯示器。
4、 根據權利要求1所述的光纖式地形儀，其特徵是，所述地形儀中還設有通訊接口， 用於上位機和下位機之間的通訊連接。
專利摘要本實用新型涉及一種光纖式地形儀，目的是提供一種操作簡單方便，靈敏度和精度高，具有良好的抗幹擾性能的地形儀。一種光纖式地形儀，其特徵是，所述地形儀由傳感器、微處理器、時鐘電路、存儲器、顯示器和鍵盤組成，所述傳感器為光纖式地形傳感器；所述傳感器通過信號放大電路、A/D轉換電路與所述微處理器連接，所述時鐘電路、存儲器、顯示器和鍵盤分別與微處理器連接。
文檔編號G01C7/00GK201348504SQ20092003819
公開日2009年11月18日 申請日期2009年1月20日 優先權日2009年1月20日
發明者傑 戴, 李爾林, 李恩寶, 蔡守允, 蔡志俊, 賈寧一 申請人:水利部交通部電力工業部南京水利科學研究院