一種快速測量物體傾斜角度的水平儀的製作方法

2023-06-12 00:13:01 1

專利名稱：一種快速測量物體傾斜角度的水平儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能夠快速地實時顯示當前被測物體傾斜角度的水平儀。
背景技術：
目前，應用較為廣泛的水平儀有以下幾種1.氣泡水平儀；2.雷射水平儀；3.電 容式水平儀；4.電感式水平儀；5.電阻式水平儀。第1、2種水平儀多使用氣泡水準作為核 心，因此響應速度非常慢，無法實時的測量當前傾斜角度。後面幾種水平儀多使用擺錘作為 核心，由於擺錘具有一定的慣性，使得傾角的測量非常緩慢，實時的測量當前傾斜角度具有 較大的滯後性。
發明內容針對現有水平儀響應速度慢，實時測量當前傾斜角度具有較大的滯後性的缺陷， 本實用新型提供了一種能夠快速地實時顯示當前被測物體傾斜角度的水平儀。為達到以上目的，本實用新型是採用如下技術方案實現的一種快速測量物體傾 斜角度的水平儀，其特徵在於，包括一個固定在被測物體上的十字感應結構，該十字感應結 構在其十字頭端部設置有壓力傳感器連接一個運算電路，當被測物體發生傾斜時，壓力傳 感器連續地產生傾斜信號送至運算電路；運算電路對傾斜信號進行計算後通過A/D轉換器 將模擬角度信號轉化為數字角度信號送到一個單片機系統處理，單片機系統將處理後的結 果輸出到顯示器上。上述方案中，所述十字感應結構由相互正交的兩根充滿水銀的密封管及分別置於 密封管端頭的壓力傳感器組成。所述運算電路由一個加法電路、一個減法電路、一個除法電 路組成。本實用新型具有如下優點1.在測量傾角時沒有任何滯後，完全實現了對傾斜角 度的實時測量。2.測量結果精確，輸出範圍為-180° +180°。3.可對高速旋轉物體進行傾角的實時跟蹤。4.成本較為低廉。

圖1為本實用新型的結構框圖。圖2為圖1中的十字感應結構的輸出信號與傾角的對應關係，縱坐標為輸出三角 函數信號，橫坐標為當前傾角X。圖3為圖1中的十字感應結構。圖4為傾斜後的十字感應結構(傾角為χ)。
具體實施方式

以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。如圖1所示，一種快速測量物體傾斜角度的水平儀，包括一個固定在被測物體上 的十字感應結構，一個運算電路，一個A/D轉換器，一個單片機系統和一個顯示器；所述運 算電路由一個加法電路、一個減法電路、一個除法電路組成。當被測物體發生傾斜時，十字 感應結構將連續地產生傾斜信號並將此信號輸入減法電路，減法電路輸出信號一路到除法 電路，另一路到加法電路，加法電路的輸出信號到除法電路，除法電路的輸出信號送給A/D 轉換器，將經計算的模擬角度信號轉化為數字角度信號，再通過單片機系統處理後，輸出在 顯不器上。如圖3、圖4所示，十字感應結構由相互正交的兩根充滿水銀的密封管及分別置 於4個管頭的壓力傳感器1、2、3、4組成。定義4隻壓力傳感器1、2、3、4的輸出信號分別 為 Fup、Fdownλ Fleftλ Fright,貝U有關係如下:F21 一 Fdown-Fup 一 ctmg cos xF34 一 Fleft-Fright — Ctmg
權利要求一種快速測量物體傾斜角度的水平儀，其特徵在於，包括一個固定在被測物體上的十字感應結構，該十字感應結構在其十字頭端部設置有壓力傳感器連接一個運算電路，當被測物體發生傾斜時，壓力傳感器連續地產生傾斜信號送至運算電路；運算電路對傾斜信號進行計算後通過A/D轉換器將模擬角度信號轉化為數字角度信號送到一個單片機系統處理，單片機系統將處理後的結果輸出到顯示器上。
2.如權利要求1所述的快速測量物體傾斜角度的水平儀，其特徵在於，所述十字感應 結構由相互正交的兩根充滿水銀的密封管及分別置於密封管端頭的壓力傳感器組成。
3.如權利要求1所述的快速測量物體傾斜角度的水平儀，其特徵在於，所述運算電路 由一個加法電路、一個減法電路、一個除法電路組成。
專利摘要本實用新型公開了一種快速測量物體傾斜角度的水平儀，其特徵在於，包括一個固定在被測物體上的十字感應結構，該十字感應結構在其十字頭端部設置有壓力傳感器連接一個運算電路，當被測物體發生傾斜時，壓力傳感器連續地產生傾斜信號送至運算電路；運算電路對傾斜信號進行計算後通過A/D轉換器將模擬角度信號轉化為數字角度信號送到一個單片機系統處理，單片機系統將處理後的結果輸出到顯示器上。
文檔編號G01C9/18GK201697627SQ20102019442
公開日2011年1月5日 申請日期2010年5月18日 優先權日2010年5月18日
發明者孟兵 申請人:西安交通大學