，光源7的下方水平设置有扩散片5,扩散片5位于圆水准 器4的上表面，扩散片5用于扩散片5,用于提供一个均匀的光线。
[0025]所述分光片3与第一接收器11之间的角度为45度;分光片3与第二接收器10之间的 角度为45度;第一接收器11以及第二接收器10在空间成垂直关系。
[0026] 所述圆水准器4的包括水准器壳体41，水准器壳体41的顶部设置有上玻璃隔层42， 水准器壳体41的底部设置有下玻璃隔层43,水准器壳体41内设置有透明液体，透明液体的 上部有气泡6,所述上玻璃隔层42的内表面呈圆弧球面；圆水准器4内的气泡6为一个中间透 明边缘不透明的圆环，此圆环通过成像透镜9成像到第一接收器11以及第二接收器10上，在 第一接收器11以及第二接收器10上分别形成两条识别线，第一接收器11以及第二接收器10 的输出波形进入解算控制器8,由解算控制器8解算出两条识别线的位置，得到两维的位置 信息，完成对气泡二维位置信息的采集。
[0027] 还包括基板1，基板1和传感器壳体2的接触面上设置有曲率相同的圆弧;可通过基 板1将二轴倾斜传感器固定在目标装置上，传感器壳体2与基板1通过弧形球面接触，可方便 调整传感器壳体2的水平度。
[0028] 二轴倾斜传感器的使用方法，包括二轴倾斜传感器，所述方法包括以下步骤：
[0029] a)将二轴倾斜传感器安装在需要测量倾斜角度的目标装置上；
[0030] b)光源7发出光线，光线经过圆水准仪4后，经过分光片3分光，在第一接收器11以 及第二接收器10上分别形成两条识别线；
[0031] c)第一接收器11以及第二接收器10分别将两条识别线的位置信息传输给解算控 制器8;
[0032] d)解算控制器8对两条识别线的位置信息的数据进行处理，计算出目标装置的倾 斜角度。
[0033]如图2所示，二轴倾斜传感器原理如下：
[0034] 气泡6的上面有内凹球面，
[0035]
[0036] 式中:α为二轴倾斜传感器的倾斜角度，单位为度；
[0037] δ为气泡偏移的距离，单位为毫米；
[0038] γ为球面半径，单位为毫米。
[0039] 其中，γ为已知量，只要测出δ，就能计算出α。
[0040] 本发明的二轴倾斜传感器是将气泡边缘通过成像透镜9成像到第一接收器11以及 第二接收器10上，由第一接收器11以及第二接收器读取分别读取两个方向的S，用于计算两 个方向上倾斜的角度。
[0041] 本发明的二轴倾斜传感器，光源发出光线，光线经过圆水准器后，经过成像透镜， 再经过分光片，将光线分解为不同方向的两束光线，两束光线分别在第一接收器以及第二 接收器上形成两条识别线，经第一接收器以及第二接收器识别后输出波形分别进入解算控 制器，由解算控制器解算出两条识别线的位置，完成对气泡二维位置信息的采集；当二轴倾 斜传感器倾斜时，解算控制器通过计算气泡前后的位置差异计算出二轴倾斜传感器的倾斜 角度，数据采集方便，且计算精确。
[0042] 以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限制本发 明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
【主权项】
1. 二轴倾斜传感器，包括传感器壳体，其特征在于:所述传感器壳体的内部倾斜设置有 分光片，分光片的上部水平设置有成像透镜，成像透镜的上部设置有圆水准器;传感器壳体 的底部水平设置有第一接收器，传感器壳体的下部的内侧壁上竖直设置有第二接收器，第 一接收器以及第二接收器分别位于成像透镜的成像面上;传感器壳体的顶部设置有光源， 分光片的中心以及成像透镜的中心均位于圆水准器的轴线上;还包括设置在传感器壳体的 外侧壁上的解算控制器，第一接收器以及第二接收器分别与解算控制器相连。2. 如权利要求1所述的二轴倾斜传感器，其特征在于:所述第一接收器的中心位于圆水 准器的轴线上，第一接收器包括垂直设置的第一接收器组以及第二接收器组，第一接收器 组包括2个接收器，第二接收器组包括2个接收器;所述圆水准器的轴线与分光片的光线接 收面的交点位于第二接收器的中心线上，第二接收器包括垂直设置的第三接收器组以及第 四接收器组，第三接收器组包括2个接收器，第四接收器组包括2个接收器。3. 如权利要求1所述的二轴倾斜传感器，其特征在于:所述光源由二极管构成，光源的 下方水平设置有扩散片。4. 如权利要求1所述的二轴倾斜传感器，其特征在于:所述分光片与第一接收器之间的 角度为45度;分光片与第二接收器之间的角度为45度。5. 如权利要求1所述的二轴倾斜传感器，其特征在于：所述圆水准器的包括水准器壳 体，水准器壳体的顶部设置有上玻璃隔层，水准器壳体的底部设置有下玻璃隔层，水准器壳 体内设置有透明液体，透明液体的上部有气泡，所述上玻璃隔层的内表面呈圆弧球面。6. 如权利要求1所述的二轴倾斜传感器，其特征在于:还包括基板，基板和传感器壳体 的接触面上设置有曲率相同的圆弧。7. 二轴倾斜传感器的使用方法，其特征在于:包括如权利要求1~6所述的任一二轴倾 斜传感器，所述方法包括以下步骤： a) 将二轴倾斜传感器安装在需要测量倾斜角度的目标装置上； b) 光源发出光线，光线经过圆水准仪后，经过分光片分光，在第一接收器以及第二接收 器上分别形成两条识别线； c) 第一接收器以及第二接收器分别将两条识别线的位置信息传输给控制器； d) 解算控制器对两条识别线的位置信息的数据进行处理，计算出目标装置的倾斜角 度。
【专利摘要】本发明公开了一种二轴倾斜传感器及其使用方法，包括基板，基板的一侧设置有传感器壳体，传感器壳体的内部倾斜设置有分光片，分光片的上部水平设置有成像透镜，成像透镜的上部设置有圆水准器；传感器壳体的底部水平设置有第一接收器，传感器壳体的下部的内侧壁上竖直设置有第二接收器，第一接收器以及第二接收器分别位于成像透镜的成像面上；传感器壳体的顶部设置有光源；还包括设置在传感器壳体的外侧壁上的解算控制器，光源发出光线，光线经过圆水准器后，进入成像透镜，再经分光片将光线分解为不同方向的两束光线，两束光线分别在第一接收器以及第二接收器上形成两条识别线，并被输入解算控制器，由解算控制器计算出倾斜角度。
【IPC分类】G01C9/36, G01C9/32
【公开号】CN105509715
【申请号】CN201510868660
【发明人】文剑光
【申请人】苏州迅威光电科技有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月2日