专利名称：一种快速测量物体倾斜角度的水平仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能够快速地实时显示当前被测物体倾斜角度的水平仪。
背景技术：
目前，应用较为广泛的水平仪有以下几种1.气泡水平仪；2.激光水平仪；3.电 容式水平仪；4.电感式水平仪；5.电阻式水平仪。第1、2种水平仪多使用气泡水准作为核 心，因此响应速度非常慢，无法实时的测量当前倾斜角度。后面几种水平仪多使用摆锤作为 核心，由于摆锤具有一定的惯性，使得倾角的测量非常缓慢，实时的测量当前倾斜角度具有 较大的滞后性。
发明内容针对现有水平仪响应速度慢，实时测量当前倾斜角度具有较大的滞后性的缺陷， 本实用新型提供了一种能够快速地实时显示当前被测物体倾斜角度的水平仪。为达到以上目的，本实用新型是采用如下技术方案实现的一种快速测量物体倾 斜角度的水平仪，其特征在于，包括一个固定在被测物体上的十字感应结构，该十字感应结 构在其十字头端部设置有压力传感器连接一个运算电路，当被测物体发生倾斜时，压力传 感器连续地产生倾斜信号送至运算电路；运算电路对倾斜信号进行计算后通过A/D转换器 将模拟角度信号转化为数字角度信号送到一个单片机系统处理，单片机系统将处理后的结 果输出到显示器上。上述方案中，所述十字感应结构由相互正交的两根充满水银的密封管及分别置于 密封管端头的压力传感器组成。所述运算电路由一个加法电路、一个减法电路、一个除法电 路组成。本实用新型具有如下优点1.在测量倾角时没有任何滞后，完全实现了对倾斜角 度的实时测量。2.测量结果精确，输出范围为-180° +180°。3.可对高速旋转物体进行倾角的实时跟踪。4.成本较为低廉。
图1为本实用新型的结构框图。图2为图1中的十字感应结构的输出信号与倾角的对应关系，纵坐标为输出三角 函数信号，横坐标为当前倾角X。图3为图1中的十字感应结构。图4为倾斜后的十字感应结构(倾角为χ)。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细说明。如图1所示，一种快速测量物体倾斜角度的水平仪，包括一个固定在被测物体上 的十字感应结构，一个运算电路，一个A/D转换器，一个单片机系统和一个显示器；所述运 算电路由一个加法电路、一个减法电路、一个除法电路组成。当被测物体发生倾斜时，十字 感应结构将连续地产生倾斜信号并将此信号输入减法电路，减法电路输出信号一路到除法 电路，另一路到加法电路，加法电路的输出信号到除法电路，除法电路的输出信号送给A/D 转换器，将经计算的模拟角度信号转化为数字角度信号，再通过单片机系统处理后，输出在 显不器上。如图3、图4所示，十字感应结构由相互正交的两根充满水银的密封管及分别置 于4个管头的压力传感器1、2、3、4组成。定义4只压力传感器1、2、3、4的输出信号分别 为 Fup、Fdownλ Fleftλ Fright,贝U有关系如下:F21 一 Fdown-Fup 一 ctmg cos xF34 一 Fleft-Fright — Ctmg
权利要求一种快速测量物体倾斜角度的水平仪，其特征在于，包括一个固定在被测物体上的十字感应结构，该十字感应结构在其十字头端部设置有压力传感器连接一个运算电路，当被测物体发生倾斜时，压力传感器连续地产生倾斜信号送至运算电路；运算电路对倾斜信号进行计算后通过A/D转换器将模拟角度信号转化为数字角度信号送到一个单片机系统处理，单片机系统将处理后的结果输出到显示器上。
2.如权利要求1所述的快速测量物体倾斜角度的水平仪，其特征在于，所述十字感应 结构由相互正交的两根充满水银的密封管及分别置于密封管端头的压力传感器组成。
3.如权利要求1所述的快速测量物体倾斜角度的水平仪，其特征在于，所述运算电路 由一个加法电路、一个减法电路、一个除法电路组成。
专利摘要本实用新型公开了一种快速测量物体倾斜角度的水平仪，其特征在于，包括一个固定在被测物体上的十字感应结构，该十字感应结构在其十字头端部设置有压力传感器连接一个运算电路，当被测物体发生倾斜时，压力传感器连续地产生倾斜信号送至运算电路；运算电路对倾斜信号进行计算后通过A/D转换器将模拟角度信号转化为数字角度信号送到一个单片机系统处理，单片机系统将处理后的结果输出到显示器上。
文档编号G01C9/18GK201697627SQ20102019442
公开日2011年1月5日 申请日期2010年5月18日 优先权日2010年5月18日
发明者孟兵 申请人:西安交通大学