本实用新型涉及一种自动化坡度测量装置，属于物理检测技术领域。
背景技术：
物理是一门重要的学科，不仅在于学术上的重要，更在于它所涉及的知识点更是存在于我们生活当中的点点滴滴，融合了声、光、电、磁，以及气体、力学等等，可谓是覆盖了我们整个生活，因此物理学的重要可见一斑，在现有的物理教学中，为了让同学们能够充分理解知识点，物理教具也是层出不穷，但是在众多的物理器材中，还是缺少了一些，比如众所周知量角器的作用在于测量角度，但是它使用的前提是你得知道所测角的两边，而对于坡来说，能够看到的仅仅是倾斜的面，要想测量坡的角度，就变得十分麻烦，甚至很难。
技术实现要素：
针对上述技术问题，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用电控自动化结构设计，能够自动高效实现坡角检测的自动化坡度测量装置。
本实用新型为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本实用新型设计了一种自动化坡度测量装置，包括盒体、参照杆、随动杆、直线形套筒、固定导线、导电杆、导电圈、第一导线、第二导线和控制模块，以及分别与控制模块相连接的电源盒、控制按钮、显示模块、转动电机、转角传感器；其中，盒体侧面设置贯穿盒体内外空间的电源置入孔，该电源置入孔的口径与电源盒开口口径相适应，电源盒位于盒体内部，且电源盒的开口边缘与盒体侧面电源置入孔的边缘相对接；由盒体侧面电源置入孔向电源盒放置电源，电源通过电源盒经控制模块分别为控制按钮、显示模块、转动电机、转角传感器进行供电；参照杆固定设置于盒体的内底面，且参照杆与盒体内底面相平行；控制模块固定设置于参照杆上；转动电机固定设置于盒体内部，随动杆的其中一端与参照杆的其中一端通过转动电机的驱动杆相活动连接，其中，随动杆与参照杆彼此相活动连接的两端部分别设置通孔，参照杆上通孔的口径大于随动杆上通孔的口径，随动杆上通孔的口径与转动电机的驱动杆外径相适应，转动电机的驱动杆端部依次穿过参照杆上的通孔、随动杆上的通孔，转动电机的驱动杆不与参照杆上的通孔相固定，转动电机的驱动杆与随动杆上的通孔相固定；转角传感器设置于随动杆与参照杆彼此相活动连接的位置，用于检测随动杆与参照杆之间夹角的角度；控制按钮和显示模块固定设置于盒体的上表面；直线形套筒的两端封闭，直线形套筒的其中一端与随动杆上连接参照杆的端部所相对的另一端固定连接，且直线形套筒的中心线与随动杆所在直线相共线；固定导线位于直线形套筒内部，固定导线的其中一端固定设置于直线形套筒内部远离随动杆的端部上，且固定导线的该端与第一导线的其中一端相连接，第一导线的另一端与控制模块相连接；导电杆位于直线形套筒内部，固定导线的另一端与导电杆的其中一端相连接，且固定导线的该端随导电杆的晃动而晃动，导电圈位于直线形套筒内部，导电圈所在面与直线形套筒的中心线相垂直，导电圈的内径大于导电杆的外径，导电杆穿过导电圈，直线形套筒竖直状态时，导电杆基于重力呈竖直状态，且导电杆不与其所穿过的导电圈相接触，第二导线的其中一端与导电圈相连接，第二导线的另一端与控制模块相连接。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述转动电机为无刷转动电机。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述显示模块为显示屏。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述控制模块为微处理器。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述微处理器为ARM处理器。
本实用新型所述一种自动化坡度测量装置采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
(1)本实用新型设计的自动化坡度测量装置，采用电控自动化结构设计，基于盒体的一体化设计，使得外管更加简洁，将盒体底部放置于坡面上，以盒体内部基于固定设计的参照杆为依据，在通过转动电机对随动杆，并带动直线形套筒的转动过程中，以导电杆不与导电圈相接触，促使控制模块接收来自第一导线与第二导线之间的断开的信号为依据，判断直线形套筒处于竖直状态，然后基于转角传感器所检测随动杆与参照杆之间夹角的角度，根据直角90度，获得坡面的坡度角度，并通过显示模块进行输出，能够自动高效实现坡角检测；
(2)本实用新型设计的自动化坡度测量装置中，针对转动电机，进一步设计采用无刷转动电机，使得本实用新型设计自动化坡度测量装置在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了自动化坡度测量装置所具有的高效的坡角测量功能，又能保证其工作过程不对周围环境造成影响，体现了设计过程中的人性化设计；
(3)本实用新型设计的自动化坡度测量装置中，针对显示模块，进一步设计采用显示屏，能够为使用者带来更加直观的测量结果输出效果，进而提高使用效率；
(4)本实用新型设计的自动化坡度测量装置中，针对控制模块，设计采用微处理器，并具体采用ARM处理器，一方面能够适用于后期针对自动化坡度测量装置的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护。
附图说明
图1是本实用新型设计自动化坡度测量装置的结构示意图。
其中，1.盒体，2.参照杆，3.随动杆，4.直线形套筒，5.固定导线，6.导电杆，7.导电圈，8.第一导线，9.第二导线，10.控制模块，11.电源盒，12.控制按钮，13.显示模块，14.转动电机。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，本实用新型设计了一种自动化坡度测量装置，包括盒体1、参照杆2、随动杆3、直线形套筒4、固定导线5、导电杆6、导电圈7、第一导线8、第二导线9和控制模块10，以及分别与控制模块10相连接的电源盒11、控制按钮12、显示模块13、转动电机14、转角传感器；其中，盒体1侧面设置贯穿盒体1内外空间的电源置入孔，该电源置入孔的口径与电源盒11开口口径相适应，电源盒11位于盒体1内部，且电源盒11的开口边缘与盒体1侧面电源置入孔的边缘相对接；由盒体1侧面电源置入孔向电源盒11放置电源，电源通过电源盒11经控制模块10分别为控制按钮12、显示模块13、转动电机14、转角传感器进行供电；参照杆2固定设置于盒体1的内底面，且参照杆2与盒体1内底面相平行；控制模块10固定设置于参照杆2上；转动电机14固定设置于盒体1内部，随动杆3的其中一端与参照杆2的其中一端通过转动电机14的驱动杆相活动连接，其中，随动杆3与参照杆2彼此相活动连接的两端部分别设置通孔，参照杆2上通孔的口径大于随动杆3上通孔的口径，随动杆3上通孔的口径与转动电机14的驱动杆外径相适应，转动电机14的驱动杆端部依次穿过参照杆2上的通孔、随动杆3上的通孔，转动电机14的驱动杆不与参照杆2上的通孔相固定，转动电机14的驱动杆与随动杆3上的通孔相固定；转角传感器设置于随动杆3与参照杆2彼此相活动连接的位置，用于检测随动杆3与参照杆2之间夹角的角度；控制按钮12和显示模块13固定设置于盒体1的上表面；直线形套筒4的两端封闭，直线形套筒4的其中一端与随动杆3上连接参照杆2的端部所相对的另一端固定连接，且直线形套筒4的中心线与随动杆3所在直线相共线；固定导线5位于直线形套筒4内部，固定导线5的其中一端固定设置于直线形套筒4内部远离随动杆3的端部上，且固定导线5的该端与第一导线8的其中一端相连接，第一导线8的另一端与控制模块10相连接；导电杆6位于直线形套筒4内部，固定导线5的另一端与导电杆6的其中一端相连接，且固定导线5的该端随导电杆6的晃动而晃动，导电圈7位于直线形套筒4内部，导电圈7所在面与直线形套筒4的中心线相垂直，导电圈7的内径大于导电杆6的外径，导电杆6穿过导电圈7，直线形套筒4竖直状态时，导电杆6基于重力呈竖直状态，且导电杆6不与其所穿过的导电圈7相接触，第二导线9的其中一端与导电圈7相连接，第二导线9的另一端与控制模块10相连接。上述技术方案设计的自动化坡度测量装置，采用电控自动化结构设计，基于盒体1的一体化设计，使得外管更加简洁，将盒体1底部放置于坡面上，以盒体1内部基于固定设计的参照杆2为依据，在通过转动电机14对随动杆3，并带动直线形套筒4的转动过程中，以导电杆6不与导电圈7相接触，促使控制模块10接收来自第一导线8与第二导线9之间的断开的信号为依据，判断直线形套筒4处于竖直状态，然后基于转角传感器所检测随动杆3与参照杆2之间夹角的角度，根据直角90度，获得坡面的坡度角度，并通过显示模块13进行输出，能够自动高效实现坡角检测。
基于上述设计自动化坡度测量装置技术方案的基础之上，本实用新型还进一步设计了如下优选技术方案：针对转动电机14，进一步设计采用无刷转动电机，使得本实用新型设计自动化坡度测量装置在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了自动化坡度测量装置所具有的高效的坡角测量功能，又能保证其工作过程不对周围环境造成影响，体现了设计过程中的人性化设计；针对显示模块13，进一步设计采用显示屏，能够为使用者带来更加直观的测量结果输出效果，进而提高使用效率；针对控制模块10，设计采用微处理器，并具体采用ARM处理器，一方面能够适用于后期针对自动化坡度测量装置的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护。
本实用新型设计的自动化坡度测量装置在实际应用过程当中，具体包括盒体1、参照杆2、随动杆3、直线形套筒4、固定导线5、导电杆6、导电圈7、第一导线8、第二导线9和微处理器，以及分别与微处理器相连接的电源盒11、控制按钮12、显示屏、无刷转动电机、转角传感器；其中，盒体1侧面设置贯穿盒体1内外空间的电源置入孔，该电源置入孔的口径与电源盒11开口口径相适应，电源盒11位于盒体1内部，且电源盒11的开口边缘与盒体1侧面电源置入孔的边缘相对接；由盒体1侧面电源置入孔向电源盒11放置电源，电源通过电源盒11经微处理器分别为控制按钮12、显示屏、无刷转动电机、转角传感器进行供电；参照杆2固定设置于盒体1的内底面，且参照杆2与盒体1内底面相平行；微处理器固定设置于参照杆2上；无刷转动电机固定设置于盒体1内部，随动杆3的其中一端与参照杆2的其中一端通过无刷转动电机的驱动杆相活动连接，其中，随动杆3与参照杆2彼此相活动连接的两端部分别设置通孔，参照杆2上通孔的口径大于随动杆3上通孔的口径，随动杆3上通孔的口径与无刷转动电机的驱动杆外径相适应，无刷转动电机的驱动杆端部依次穿过参照杆2上的通孔、随动杆3上的通孔，无刷转动电机的驱动杆不与参照杆2上的通孔相固定，无刷转动电机的驱动杆与随动杆3上的通孔相固定；转角传感器设置于随动杆3与参照杆2彼此相活动连接的位置，用于检测随动杆3与参照杆2之间夹角的角度；控制按钮12和显示屏固定设置于盒体1的上表面；直线形套筒4的两端封闭，直线形套筒4的其中一端与随动杆3上连接参照杆2的端部所相对的另一端固定连接，且直线形套筒4的中心线与随动杆3所在直线相共线；固定导线5位于直线形套筒4内部，固定导线5的其中一端固定设置于直线形套筒4内部远离随动杆3的端部上，且固定导线5的该端与第一导线8的其中一端相连接，第一导线8的另一端与微处理器相连接；导电杆6位于直线形套筒4内部，固定导线5的另一端与导电杆6的其中一端相连接，且固定导线5的该端随导电杆6的晃动而晃动，导电圈7位于直线形套筒4内部，导电圈7所在面与直线形套筒4的中心线相垂直，导电圈7的内径大于导电杆6的外径，导电杆6穿过导电圈7，直线形套筒4竖直状态时，导电杆6基于重力呈竖直状态，且导电杆6不与其所穿过的导电圈7相接触，第二导线9的其中一端与导电圈7相连接，第二导线9的另一端与微处理器相连接。实际应用中，初始状态下，参照杆2与随动杆3相对转动紧靠在一起，由于初始状态下与随动杆3相连的直线形套筒4处在非竖直状态，则初始状态下导电杆6与导电圈7相接触，ARM处理器接收来自第一导线8与第二导线9之间的闭合回路信号；实际测量中，将装置的盒体1底部放置于待测坡面上，紧接着使用者触碰控制按钮12，ARM处理器接收来自控制按钮12的工作指令，随即向显示屏、无刷转动电机、转角传感器进行供电，并且ARM处理器随即控制与之相连接的无刷转动电机工作，由其驱动杆带动随动杆3进行转动，进而带动直线形套筒4的转动，当直线形套筒4转动至竖直状态时，即导电杆6不与导电圈7相接触，第一导线8与第二导线9之间的回路信号断开，则ARM处理器即无法接收到来自第一导线8与第二导线9之间的闭合回路信号，则ARM处理器据此判断此时直线形套筒4处于竖直状态，ARM处理器随即控制无刷转动电机停止工作，由于设置于随动杆3与参照杆2彼此相活动连接位置的转角传感器，用于检测随动杆3与参照杆2之间夹角的角度，则此时ARM处理器接收来自转角传感器的角度检测结果，并获得该角度检测结果与直角90度之间的差值，即为待测坡面的坡角值，最后ARM处理器将该坡角值发送至显示屏进行显示，即完成待测坡面坡角值的检测，整个过程做到一键式控制，全程自动化完成，大大提高了坡角测量的便捷性与准确性。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。