专利名称：数显角度测量仪的制作方法
技术领域：
数显角度测量仪技术领域本新型涉及一种数显测量仪器，具体的说是一种数显角度测量仪。
技术背景目前使用的舵面测量仪多是重锤(摆锤)指针式的，是不带阻尼装置，摆锤停摆时间过 长，必须人为施加阻力才能使重锤很快停止下来，且采用指针式读数，测量误差较大。为此， 中国专利号为CN200520035400.2公开了一种采用包括角度测量装置和磁阻尼装置的圆容栅 便携式数显水平倾角仪，设计为在与摆锤摆动面平行的后盖的圆周上均匀布设有与磁铁片匹 配的小孔，磁铁片嵌入该盖上与之匹配的小孔内，相邻的磁铁片磁极相反，磁铁片的一面和 导磁环贴合，另一面彼此形成空气磁路，在与摆锤和磁铁片相对面支板的面上还贴有一块导 磁环，与后盖上贴有的导磁环相对应，使摆锤始终置于空气磁隙中，摆锤在摆动中因切割磁 力线，在其内部产生涡电流，形成阻止摆动的阻力。已公开的数显倾角仪在缓慢水平面变化 的情况下停摆时间快，但是其结构是两个平行面导磁环相对应，即相对面上对应的磁极相同， 无法构成磁力较强的空气磁路，在变化加速度很快的角度测量中，停摆时间就很慢，且无固 定装置，在偏转面发生大角度偏转时无法进行测量。实用新型内容要解决的技术问题为了解决上述问题，本新型设计了一种既结构简单、线性好、精度高、测量迅速、工作 效率高，又能为摆锤提供有效阻尼，能够在大角度大加速度变换时快速、准确读取偏转角度 的数显角度测量仪。技术方案本实用新型包括圆容栅传感器、转轴、摆锤组成的角度测量装置和由磁缸、磁铁形成的 阻尼装置，其特征还包括一组固定装置，固定装置和角度测量装置之间有一个旋转固定装置， 旋转固定装置包括调整螺栓和垂直转轴，转动调整螺栓通过垂直转轴可方便调整角度测量装 置垂直向下并使角度测量装置固定紧，这样的设计使固定装置和角度测量装置之间不会产生 扭矩力，传感工作精度高，安装简便；圆容栅传感器的动栅固定在转轴的轴心上，摆锤通过 精密轴承固定在转轴上与转轴连动，在与摆锤摆动面平行的前后盖的圆周上均匀布设有磁 铁，磁铁粘在非导磁材料做的支架上，前后盖上的磁铁成对称面排列，对称的磁铁极性相反，前盖相邻的磁铁磁极相反，后盖相邻的磁铁磁极也相反，在磁缸内前后盖的磁铁之间彼此形 成空气磁回路，前盖和后盖上彼此相邻的磁铁之间也形成空气磁回路，这样摆锤始终置于空 气磁隙中，可以更充分的切割磁力线，增大磁阻尼。在测量的过程中，当测量的角度发生变化时，带动固定装置一起运动，摆锤受重力作用 产生摆动，带动圆容栅传感器动栅转动产生摆角数字信号，经芯片处理得出摆角数值。与此 同时，摆锤因切割磁力线，在其内部产生涡电流，形成阻止摆动的阻力；此涡电流与摆动的 速度成正比，摆动阻力随摆速的减少而减少，因而摆锤的处于静止状态时不受到磁力的影响， 却又因在摆动时存在阻力能很快稳定下来，方便快速读数。本舵面数显测量仪机芯采用圆容 栅传感器，能充分发挥该传感器低功耗、灵敏度高，输出为数字信号等特性，同时磁铁在磁 缸内两个壁上极性相反均匀排列，使得摆锤在360°的范围内始终位于磁路空气隙中切割磁 力线，可满足360°测量要求。有益效果由于本设计采用了固定装置，使测量的角度范围可达360° ;采用圆容栅传感器使测量 的灵敏度高、线性好、抗干扰能力强；通过对磁铁的摆放进行设计使测量仪的阻尼好，摆锤 静止快；能够任意位置清零，开始测角度；结构紧凑、安装调整方便；测量精度高，工作效率 明显提高，可广泛应用于进行各种平面角度变化和倾角测量的场合。
图1为本实用新型的内部结构正面视图；图2为本实用新型磁缸、传感器和显示部分的结构剖视图；图中1.固定夹板2.压紧螺栓3.调整螺栓4.垂直转轴5.磁缸6.磁铁支架 7.磁铁8.摆锤9.转轴10.旋转轴承11.圆容栅传感器具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明在本实用新型中由固定夹板(1)、压紧螺栓(2)组成固定装置，主要用于将本测量 装置固定在会发生偏转角度的面上；转动调整螺栓(3)通过垂直转轴(4)构成旋转固定装 置可使重锤(8)垂直向下，减少因扭矩产生的摩擦力，提高测量精度；磁缸(5)由前后盖 组成、磁铁支架(6)为硬塑料、磁铁(7)为圆柱形永磁磁铁，磁铁(7)按照一定的距离贴 在磁铁支架(6)上，磁铁支架(6)固定在磁缸(5)的前后盖上，前后盖上的磁铁(7)成 对称排列，对称的磁铁极性相反，前盖上相邻的磁铁磁极相反，后盖上相邻的磁铁磁极也相反，在磁缸(5)内前后盖的磁铁(7)之间彼此形成空气磁路，前后盖上各面彼此相邻的磁 铁(7)之间也形成空气磁路，这样可以大大增加磁场强度。圆容栅传感器(11)的动栅固定 在转轴(9)的轴心上，由非导磁金属材料制成的扇形摆锤(8)通过旋转轴承(10)固定在 转轴(9)上与转轴(9)连动，当平面发生偏转时，摆锤(8)通过旋转轴承(10)带动固定 圆容栅传感器(U)的动栅转动。本数显角度测量仪的固定装置的大小和固定方式可以根据发生偏转角度的平面或物体 进行调整，以达到固定的目的；同时还可以根据需要对磁铁的磁力、形状进行调整以达到本 设计在大角度大加速度变换时快速、准确读取偏转角度的目的。
权利要求1.一种数显角度测量仪，包括圆容栅传感器(11)、转轴(9)、摆锤(8)组成的角度测量装置和由磁缸(5)、磁铁(7)形成的阻尼装置，其特征在于还包括一组固定装置，固定装置由固定夹板(1)和压紧螺栓(2)组成；固定装置和角度测量装置之间有一个旋转固定装置，包括调整螺栓(3)和垂直转轴(4)；圆容栅传感器(11)的动栅固定在转轴的轴心上，摆锤(8)通过旋转轴承(10)固定在转轴(9)上与转轴(9)连动；在与摆锤(8)摆动面平行的磁缸(5)的前后盖圆周上均匀布设有磁铁(7)，磁铁(7)粘在非导磁材料做的支架(6)上，磁铁支架(6)固定在磁缸(5)的前后盖上，磁铁支架(6)上的磁铁成对称面排列，对称的磁铁极性相反，前盖相邻的磁铁磁极相反，后盖相邻的磁铁磁极也相反，在磁缸内前后盖的磁铁之间彼此形成空气磁回路，前盖和后盖上彼此相邻的磁铁之间也形成空气磁回路。
专利摘要一种数显角度测量仪，属于角度测量领域。包括固定装置、角度测量装置和阻尼装置，固定装置和角度测量装置之间有一个旋转装置，可方便调整角度测量装置垂直向下；圆容栅传感器的动栅固定在转轴的轴心上，摆锤通过精密轴承固定在转轴上与转轴连动，在与摆锤摆动面平行的前后盖的圆周上均匀布设有磁铁，磁铁粘在硬塑料做的支架上，前后盖上的磁铁成对称面排列，对称的磁铁极性相反，前盖相邻的磁铁磁极相反，后盖相邻的磁铁磁极相反。这种数显角度测量仪1.灵敏度高、线性好、抗干扰能力强；2.阻尼好，摆锤静止快；3.测量范围宽，可达360°；可广泛应用于角度测量，尤其是在大角度大加速度变换时能快速、准确读取偏转角度。
文档编号G01B7/30GK201094002SQ20072017414
公开日2008年7月30日 申请日期2007年9月29日 优先权日2007年9月29日
发明者庆 郭 申请人:贵州双阳飞机制造厂