专利名称：一种自动安平激光水平尺的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动安平激光水平尺，具体说是关于能自动识别或判断水准器是否处于水平位置，并能自动调节水准器至水平位置的自动安平激光水平尺。
背景技术：
水平尺是建筑、装饰、机械安装等领域的一种重要测量仪器，是精密测量水平度的重要仪器，常见的水平尺均采用水准器实现水平位置的调节，具有结构简单、造价便宜等优点，但需要人工调节水准器，操作不方便。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能自动实现水平位置调节的自动安平激光水平尺。
本实用新型的自动安平激光水平尺包括水平调节装置、驱动装置和信号处理装置，所说的水平调节装置包括上调节平板和位于上调节平板下方的下调节平板，上调节平板的中线设有轴，下调节平板的中线设有轴，上、下这二根轴相互平行垂直，上、下两调节平板各自以轴为中心摆动，在上、下两调节平板间有两根支撑杆，该两根支撑杆的一端分别与其中一调节平板的轴的两端活动连接，另一端与另一调节平板紧固，激光器固定在上调节平板上，在上、下两调节平板分别固定有第一水准器和第二水准器，该二个水准器相互平行垂直，所说的信号处理装置包括分别采集第一水准器和第二水准器水泡位置的一维线阵光电传感器、中央处理器(CPU)和分别与二个一维光电传感器输出端相连的放大比较电路，中央处理器与二个放大比较电路、只读存储器和随机存储器相连，中央处理器的输出信号分二路，分别与接第一电机的驱动电路和接第二电机的驱动电路相连。
测量时，二个一维光电传感器探测水准器中水泡的位置，以电信号形式输出给放大比较电路，放大比较电路输出水准器图象的边界信息，中央处理器(CPU)对边界信息进行处理，并与水准器位于水平位置时的参考数据进行比较，判断当前水准器位置是否在水平位置。如果判断到水准器位于水平位置，则由激光器发射激光束，指示一条水平线。如果判断到水准器没有在水平位置，此时中央处理器(CPU)根据参考数据得到当前水准器相对于水平位置的偏移距离，并根据此偏移距离通过驱动电路驱动电机运动，实现对平板的调节，调整水准器至水平位置，此时激光器发射出一束平行于水平线的激光束。水准器的调节是一个反馈过程，需要一维光电传感器多次采集水准器位置，并由中央处理器(CPU)进行多次处理计算，最终驱动电机调整水准器至水平位置。
通常，为使本实用新型还可以用于倾斜指向，可在中央处理器上连接键盘，这样，当操作者通过键盘输入指定倾斜角度，经过信号处理和平板调节，可将调节平板调节至指定倾斜角度，此时激光器发射出指向该角度的激光束。
若在激光器前面加上望远镜系统，本实用新型就可以用作自动安平水准仪。
本实用新型采用两个调节平板，通过由中央处理器控制的两个电机，分别对调节平板实现X方向和Y方向的调节，其中每个平板只有一个调节方向，组合起来实现装置水准器的平板的二维调节，即实现水准器的二维调节。本实用新型结构简单、精度高，能实现自动调节水准器至水平位置，还可以用于倾斜指向。
图1是本实用新型自动安平激光水平尺构成示意图；图2是本实用新型中的放大比较电路图。
具体实施方式
参照图1、自动安平激光水平尺包括水平调节装置、驱动装置和信号处理装置，所说的水平调节装置包括上调节平板4和位于上调节平板4下方的下调节平板5，上调节平板的中线设有轴21，下调节平板的中线设有轴22，上、下这二根轴21和22相互平行垂直，上、下两调节平板各自以轴为中心摆动，在上、下两调节平板间有两根支撑杆23，图示具体实例，两根支撑杆在上、下调节平板的相对应两侧，其一端分别套在上调节平板4的轴21的两端，另一端与下调节平板5紧固，这样，当电机14驱动上平板4在X方向转动，下平板5在X方向静止不动；当电机16驱动下平板5在Y方向转动，此时下平板5在Y方向的转动带动上平板4在Y方向上作同步转动，两者组合起来实现上平板4的二维平面调节。图例，在上调节平板上固定有激光器1和第一水准器2，在下调节平板上固定有第二水准器6，该二个水准器可以采用管状水准器，分别沿X、Y二维方向装置。所说的信号处理装置包括位于第一水准器2上方的一维线阵光电传感器3、位于第二水准器6上方的一维线阵光电传感器7、中央处理器(CPU)10、分别与二个一维光电传感器相连的放大比较电路8和9。一维线阵光电传感器可以是CCD或CMOS图像传感器。中央处理器10与二个放大比较电路、只读存储器(ROM)11和随机存储器(RAM)12相连，中央处理器10的输出信号分二路，分别与接第一电机14的驱动电路13和接第二电机16的驱动电路15相连。
放大比较电路可如图2所示，输入信号经放大后与比较电平进行比较，若其大于比较电平，比较电路输出高电平，否则，输出低电平。根据比较电路输出高电平或低电平来判断水准器中水泡的边界位置。
若中央处理器10判断第一水准器2在一个方向(如X方向)没有处于水平位置，此时中央处理器10根据第一水准器2在此方向(X方向)偏移水平位置的距离，通过驱动电路13驱动电机14，对平板4进行调节，使第一水准器2处于水平位置，实现第一水准器2的一维方向自动调平(X方向)；若中央处理器10判断第二水准器6在另一个方向(如y方向)没有处于水平位置，此时中央处理器10根据第二水准器6在此方向(y方向)偏移水平位置的距离，通过驱动电路15驱动电机16，对平板5进行调节，使第二水准器6处于水平位置，实现水准器6的另一维方向自动调平(Y方向)。这样，第一水准器2在x方向的水平状态与第二水准器6在y方向的水平状态就确定一个水平面，此时激光器1输出一束平行于该水平面的激光束。
图示具体实例中，在中央处理器10上接有键盘17，这样通过键盘17，用户根据需要还可以指定倾斜角度，使自动安平激光水平尺调整到指定的倾斜角度，激光器1发射出一束指向指定倾斜角度的激光束。
权利要求1.自动安平激光水平尺，其特征是它包括水平调节装置、驱动装置和信号处理装置，所说的水平调节装置包括上调节平板(4)和位于上调节平板(4)下方的下调节平板(5)，上调节平板的中线设有轴(21)，下调节平板的中线设有轴(22)，上、下这二根轴(21)和(22)相互平行垂直，上、下两调节平板各自以轴为中心摆动，在上、下两调节平板间有两根支撑杆(23)，该两根支撑杆的一端分别与其中一调节平板的轴的两端活动连接，另一端与另一调节平板紧固，激光器(1)固定在上调节平板(4)上，在上、下两调节平板分别固定有第一水准器(2)和第二水准器(6)，该二个水准器相互平行垂直，所说的信号处理装置包括分别采集第一水准器(2)和第二水准器(6)水泡位置的一维线阵光电传感器(3)和(7)，中央处理器(10)，分别与二个一维光电传感器相连的放大比较电路(8)和(9)，中央处理器(10)与二个放大比较电路(8)和(9)、只读存储器(11)和随机存储器(12)相连，中央处理器(10)的输出信号分二路，分别与接第一电机(14)的驱动电路(13)和接第二电机(16)的驱动电路(15)相连。
2.按权利要求1所述的自动安平激光水平尺，其特征是中央处理器(10)接有键盘(17)。
3.按权利要求1所述的自动安平激光水平尺，其特征是所说的一维线阵光电传感器是CCD、CMOS线阵传感器。
专利摘要自动安平激光水平尺包括水平调节装置、驱动装置和信号处理装置，水平调节装置包括各自绕设在中线的轴摆动的上、下二块调节平板，上、下两轴相互平行垂直，上、下二平板上分别固定水准器，信号处理装置包括中央处理器，采集水准器水泡位置的一维线阵光电传感器，中央处理器与二个接一维光电传感器的放大比较电路，只读存储器和随机存储器相连，中央处理器的输出信号分二路，分别与两个电机的驱动电路相连。工作时，中央处理器通过两个电机分别对调节平板实现X方向和Y方向的调节，实现装置水准器的平板的水平调节。
文档编号G01C9/18GK2625846SQ0323030
公开日2004年7月14日 申请日期2003年4月9日 优先权日2003年4月9日
发明者吴碧珍 申请人:杭州迪奥信息技术有限公司