专利名称：：建筑用电子水平尺的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及工程用水平尺，尤其涉及建筑工程用电子水平尺的技术改进。
背景技术：
：在建筑、机械、铁路、公路、桥梁、石油、及电力等工程领域中，常常要求精确测量被测表面的平行度，以便调整被测工程物的方位、姿态，从而准确调整其控制面的平行度。目前，这类测量仪器均采用以地球重力方向为基准的摆式倾角传感器如电位器式、电容式、电感式等固体摆式传感器，或电解液式、磁流体式、及导电液式等液体摆式传感器，虽经模/数转换并直接数字显示，但仍然存在测量准确度、灵敏度不高，仅能单向测角等缺点。
发明内容本实用新型就是针对现有电子水平尺的上述缺点，设计一种测量准确度、灵敏度大大提高，且既能测单向角、又能测平面角的建筑用电子水平尺。为达上述目的，本实用新型建筑用电子水平尺，其壳体内装有下列单元电路倾角传感器，当其角度敏感头的工作面与被测表面同向时，可将被测表面倾角转化为相应的模拟信号，输出模拟信号；信号处理电路，其输入端与倾角传感器输出端相连接，将倾角传感器输出的模拟信号进行模/数转换，并作进一步数值处理，输出数值处理信号；显示器，其输入端与信号处理电路输出端相连接，将数值处理信号在屏幕上以数字显示出来；电源电路，分别向上述倾角传感器、信号处理电路、及显示器提供电源；其特征在于所述的倾角传感器是两个摆式角度敏感头，以两摆式角度敏感头的主摆面互成直角、两工作面共一平面的方式安装于水平尺壳体内所构成。所述的倾角传感器的每个角度敏感头的一对输出端均联接有一套模拟信号增益电路。所述的模拟信号增益电路分为两级第一级是两路平行放大滤波电路，其平行输入端分别从一个角度敏感头的一对采样输出端提取模拟信号，进行放大、滤波后，平行输出两路前置模拟信号；第二级为差分放大器，其两个输入端与平行的放大滤波电路的一对输出端相联接，对两路前置模拟信号进行差分放大，输出增益模拟信号。所述的两路平行放大滤波电路，其中任一路是由脉冲发生器输出端之一与“与非门”放大器的输入端之一连接、再经“与非门”输出端与π形滤波电阻一端依次串联组成；“与非门”放大器的输入端之二即为平行放大滤波电路的一路输入端，π形滤波电阻另端即为平行放大滤波电路的一路输出端。所述的信号处理电路由下列单元电路依序组成16位串行输出式模/数转换电路，其两平行输入端与两套并联的模拟信号差分放大器输出端相连接，将两套增益模拟信号分别转化为数值信号，输出16位二进制数值信号；微电脑数值处理电路，其输入端与16位串行输出式模/数转换电路输出端相连接，对16位二进制数值信号进一步处理，输出数值处理信号。所述的微电脑数值处理电路是以中央处理器为中心，联接键盘输入电路、及只读存储器而构成。所述的电源电路是带充电接口电路的充电电池供电电路。由于上述改进，本实用新型电子水平尺通过微电脑数值处理电路的设定，可方便地在单向角度测定、与平面角度测定的模式间切换，以适应不同的测量环境及目的；模拟信号增益电路的采用，从采样起点即开始提高信号的灵敏度、准确度，为后续数值处理提供了优质的原始数据基础；通过数值处理电路及软件帮助，还可实现零位调整、线性度调整、角度锁定、相对夹角测量等派生功能，动态范围宽、性能稳定；充电电池供电使本实用新型外形简洁，携带、使用方便。以下结合附图对本实用新型作出说明。图1为本实用新型实施例的电路原理框图。图2为本实用新型实施例的外观示意图。图3为本实用新型实施例的倾角传感器部分的电路接线图。图4为本实用新型实施例后续的信号处理等单元电路的接线图。具体实施方式如图1所示，本实用新型建筑用电子水平尺，设有下列单元电路由两个摆式角度敏感头1-1、1-2主摆面间互成直角、工作面共面方式安装构成的倾角传感器1，当其角度敏感头1-1、1-2的工作面与被测表面同向时，可将被测表面倾角转化为相应的模拟信号；两个角度敏感头1-1、1-2每对输出端分别联接有一套两级模拟信号增益电路2，第一级是两路平行的放大滤波电路2-11、2-12，2-13、2-14，其一对输入端分别从一个角度敏感头1-1或1-2的一对采样输出端提取模拟信号，进行放大、滤波后，输出两路前置模拟信号；第二级为差分放大器2-21、2-22，其各自的一对输入端分别与平行的放大滤波电路2-11、2-12或2-13、2-14的一对输出端相联接，分别对各自的两路前置模拟信号进行差分放大，输出增益模拟信号；信号处理电路组成为模/数转换电路3，其两平行输入端与两套并联的模拟信号差分放大器2-21、2-22输出端相连接，将两套增益模拟信号分别转化为数值信号，输出数值信号；微电脑数值处理电路，是以中央处理器4为中心，联接键盘输入电路5、及只读存储器6而构成，其输入端与模/数转换电路3输出端相连接，对数值信号进一步处理，输出数值处理信号；显示器7，其输入端与中央处理器4输出端相连接，将数值处理信号在屏幕上以数字显示出来；电源电路8，分别向上述倾角传感器、信号处理电路、及显示器提供电源。如图2所示，本实用新型建筑用电子水平尺，外形为矩形盒体9，盒体9正面装有输入键盘5-1、显示器屏幕7-1，下平面9-1为测量工作面，侧面设有电源外接端口8-1。如图3所示，本实用新型建筑用电子水平尺，倾角传感器单元电路由两个摆式角度敏感头1-1、1-2以两主摆面间互成直角、工作面共面方式安装构成倾角传感器1，当其角度敏感头1-1、1-2的公共工作面与被测表面同向时，可将被测表面倾角转化为相应的模拟信号，每个角度敏感头1-1或1-2的一对输出端分别联接有一套两级模拟信号增益电路2，其第一级是两路平行的放大滤波电路，其中任一路由脉冲发生器(Astabletimer)输出端out1或out2与“与非门”放大器YF1或YF2(YF3或YF4)的输入端之一连接、再经“与非门”YF1或YF2(YF3或YF4)输出端与π形滤波电阻Rv一端依次串联组成；“与非门”放大器YF1、YF2(或YF3、YF4)的输入端之二即为放大滤波电路的一路输入端，π形滤波电阻Rv另端即为放大滤波电路的一路输出端；其每对平行输入端分别从一个角度敏感头1-1或1-2的一对采样输出端提取模拟信号，进行放大、滤波后，平行输出一对前置模拟信号；第二级为差分放大器2-21或2-22，其各自的+/-两输入端与平行的放大滤波电路的一对输出端相联接，对两路前置模拟信号进行差分放大，并从输出端口S1、S2输出增益模拟信号。如图4所示，本实用新型建筑用电子水平尺，在倾角传感器后续还设有信号处理电路包括16位串行输出式模/数转换电路3，其两平行输入端IN1、IN2与两套并联的模拟信号差分放大器输出端S1、S2分别通过电阻R13、R20或R’13、R’20相连接，将两套增益模拟信号分别转化为数值信号，从DO端口输出两套16位二进制数值信号；微电脑数值处理电路，是以中央处理器4为中心，联接键盘输入电路5、及只读存储器6而构成，其输入端PA2与16位串行输出式模/数转换电路3输出端DO相连接，对两套16位二进制数值信号进一步处理，从端口COM0～COM3、SEG7～SEG32等输出数值处理信号；显示器7，其输入端与中央处理器4端口COM0～COM3、SEG7～SEG32等输出端相连接，将数值处理信号在屏幕上以数字显示出来；电源电路8，是带充电接口电路8-1的充电电池供电电路，主要通过VCC端口及接地线分别向上述倾角传感器1、2信号处理电路、及显示器7等提供电源。如上述各图所示使用时，接通电源电路8，将矩形盒体9下的测量工作面9-1贴紧待测平面，倾角传感器的两个摆式角度敏感头1-1、1-2分别输出对应的测角模拟信号，经过内部单元电路包括模拟信号增益电路2、模/数转换电路3、中央处理器4、键盘输入电路5等处理提升后，在数字显示器7上数显出单向角度、或平面角度的数字结果。权利要求1.一种建筑用电子水平尺，其壳体内装有下列单元电路倾角传感器，当其角度敏感头的工作面与被测表面同向时，可将被测表面倾角转化为相应的模拟信号，输出模拟信号；信号处理电路，其输入端与倾角传感器输出端相连接，将倾角传感器输出的模拟信号进行模/数转换，并作进一步数值处理，输出数值处理信号；显示器，其输入端与信号处理电路输出端相连接，将数值处理信号在屏幕上以数字显示出来；电源电路，分别向上述倾角传感器、信号处理电路、及显示器提供电源；其特征在于所述的倾角传感器是两个摆式角度敏感头，以两摆式角度敏感头的主摆面互成直角、两工作面共一平面的方式安装于水平尺壳体内所构成。2.如权利要求1所述的建筑用电子水平尺，其特征在于所述的倾角传感器的每个角度敏感头的一对输出端均联接有一套模拟信号增益电路。3.如权利要求2所述的建筑用电子水平尺，其特征在于所述的模拟信号增益电路分为两级第一级是两路平行放大滤波电路，其平行输入端分别从一个角度敏感头的一对采样输出端提取模拟信号，进行放大、滤波后，平行输出两路前置模拟信号；第二级为差分放大器，其两个输入端与平行的放大滤波电路的一对输出端相联接，对两路前置模拟信号进行差分放大，输出增益模拟信号。4.如权利要求3所述的建筑用电子水平尺，其特征在于所述的两路平行放大滤波电路，其中任一路是由脉冲发生器输出端之一与“与非门”放大器的输入端之一连接、再经“与非门”输出端与π形滤波电阻一端依次串联组成；“与非门”放大器的输入端之二即为平行放大滤波电路的一路输入端，π形滤波电阻另端即为平行放大滤波电路的一路输出端。5.如权利要求1、2、3、4中任一所述的建筑用电子水平尺，其特征在于所述的信号处理电路由下列单元电路依序组成16位串行输出式模/数转换电路，其两平行输入端与两套并联的模拟信号差分放大器输出端相连接，将两套增益模拟信号分别转化为数值信号，输出16位二进制数值信号；微电脑数值处理电路，其输入端与16位串行输出式模/数转换电路输出端相连接，对16位二进制数值信号进一步处理，输出数值处理信号。6.如权利要求5所述的建筑用电子水平尺，其特征在于所述的微电脑数值处理电路是以中央处理器为中心，联接键盘输入电路、及只读存储器而构成。7.如权利要求6所述的建筑用电子水平尺，其特征在于所述的电源电路是带充电接口电路的充电电池供电电路。专利摘要一种建筑用电子水平尺,矩形壳体内装有特征倾角传感器,是两个摆式角度敏感头,以两摆式角度敏感头的主摆面互成直角、两工作面共面的方式安装构成;倾角传感器的每个角度敏感头的一对输出端均联接有一套模拟信号增益电路;信号处理电路,其输入端与倾角传感器电路输出端相连接,将倾角传感器输出的模拟信号进行模/数转换,并作进一步数值处理,输出数值处理信号;显示器,其输入端与信号处理电路输出端相连接,将数值处理信号在屏幕上以数字显示出来;电源电路,向上述单元电路提供电源;本实用新型电子水平尺通过微电脑数值处理电路的设定,可方便地在单向角度测定、与平面角度测定模式间切换,且具高的信号灵敏度、准确度。文档编号G01C9/16GK2505806SQ0124976公开日2002年8月14日申请日期2001年9月24日优先权日2001年9月24日发明者周业华申请人:周业华