专利名称：用于测量仪的倾角传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及定位设备，诸如测量仪或勘测仪。更具体而言，本发明涉及用于测量仪 的倾角传感器(tilt sensor)。
背景技术：
勘测领域包括使用从一个或多个位置获取的角度和距离测量值，来确定物体的未 知位置、表面或体积或者对已知坐标放样。为了进行这些测量，经常使用的勘测装置是一种 被称为全站仪的那类具有集成的距离和角度测量的测距 仪，即，该类仪器结合有电子、光学 和计算机技术。全站仪还装备有具有可写信息的计算机或控制单元，该可写信息用于待进 行的测量并用于存储在测量期间获得的数据。优选地，该全站仪计算觇标在固定地面坐标 系中的位置。例如在同一申请人的WO 2004/057269中，更详细地描述了这种全站仪。大体而 言，参照图1，常称为全站仪或经纬仪的那类测量仪或勘测仪包括可移动单元20，该可移动 单元包括标示为透镜30的光学设备，例如，用于捕获一视场以及捕获在该视场内的识别觇 标点的照相机。可移动单元20以如下方式支撑在机架40中该可移动单元围绕第一轴线 50相对于机架40可枢轴旋转，如双箭头60所示。第一轴线50也可称为耳轴轴线(trunnion axis)。机架40围绕第二轴线90相对于基座80可旋转，如双箭头100所示。所述机架也可 称为照准仪部分40。由此，通过围绕两条轴线50和90旋转所述可移动单元20，该可移动 单元40可以被定位于任何期望位置以用于进行预定测量操作。当使用测距全站仪在例如 工地、海事工地、建筑工地或采矿工地执行测距或勘测任务时，需要很高的准确度，容许公 差对角度而言以角秒度量，对距离而言以毫米度量。耳轴轴线50在理想情况下总是垂直于 第二轴线90。此外，第二轴线90在理想情况下是竖直的。但不幸的是，在实际情况中通常 存在偏差，这会影响或损害待要进行的测量的准确性和可靠性。为了确定在图2中示出的 第二轴线90和真正的竖直线(由重力场限定)120之间的偏差，在全站仪的机架40中布置 一倾角传感器。倾角传感器适于确定在仪器(即全站仪)的竖直轴线和真正的竖直线之间 的关系。据此，可以对偏差进行补偿。在现有技术的全站仪中，普通倾角传感器包括一个注 满流体的容器。所述流体自由流动，使得当倾角传感器非水平时，检测装置与表面不正交。 所述检测装置可以包括发光器，例如LED，该LED发射出光束，该光束被流体的表面反射，经 反射的光束被导向一个光传感器例如CCD芯片。所述CCD芯片测量入射光束的光束中心的 位置，由此可以通过确定在入射光束的测定光束中心和参考点之间的偏差，来确定第二轴 线90和真正的竖直轴线之间的偏差。但是，由于以下事实导致现有技术的倾角传感器十分缓慢即，在机架40移动后， 需要一个稳定时间以允许流体定向，因为流体会在移动后的一段时间里在容器内四处摆 动。因此，在可以开始偏差测量以及可以提供偏差确定之前需要阻尼时间。现有技术中的其他类型倾角传感器，例如，包括邻近于电容传感器布置的平衡板 的倾角传感器(在各个传感器和板之间的距离通过电容测量)，或者包括用线悬挂的元件的倾角传感器，也具有相同的缺陷，即，运动影响传感器，使得需要阻尼时间。因此，在本领域需要一种能够提供较快偏差测量的改进型倾角传感器。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种能够提供较快偏差测量的改进型倾角传感器。本发明的另一目的是提供一种其中阻尼时间可被显著降低或消除的改进型倾角 传感器。本发明的另一目的是提供一种提供测量结果的增强准确性和可靠性的改进型倾 角传感器。本发明的这些和其他目的通过具有独立权利要求中所限定的特征的用于测量仪 的倾角传感器以及测量仪实现。某些实施方案由从属权利要求限定。为表达清晰，在本说明书中使用的术语“全站仪”是指具有集成的距离和角度测 量--即，结合有电子、光学和计算机技术--的测距仪。此类仪器一并提供了到觇标的距离 以及到觇标的竖直方向和水平方向，由此测量出到诸如反射镜的物体或觇标的距离。在本 说明书中使用的术语“全站仪”包括下列术语勘测单元、测量仪、勘测仪或测地仪。根据本发明的第一方面，提供了一种用于测量仪的倾角传感器，该测量仪具有可 移动机架，该可移动机架围绕旋转轴线相对于不旋转的基座可控地旋转，该基座包括平行 于该轴线的主轴。所述旋转轴线的位置可位于如下位置，以使该旋转轴线偏离与重力轴线 (即，重力场)平行的真正的竖直轴线。所述倾角传感器包括重力敏感的坡度指示元件，该 重力敏感的坡度指示元件被布置使得该元件的表面在测量仪的运动中处于正交于真正的 竖直轴线的位置，其中所述重力敏感的坡度指示元件被布置为联接至不旋转的基座。倾角 传感器还包括一检测装置，该检测装置适于产生至少一个检测信号并接收来自所述重力敏 感的坡度指示元件的至少一个响应信号，其中在旋转轴线和真正的竖直轴线之间的偏差可 以使用所述至少一个响应信号而被检测到。根据本发明的第二方面，提供了一种包括倾角传感器的用于距离和角度测量的测 量仪。该测量仪包括可移动机架，该可移动机架围绕旋转轴线相对于不旋转的基座可控地 旋转，该基座包括平行于该轴线的主轴，其中所述旋转轴线可以处于如下位置，以使该旋转 轴线偏离与重力轴线平行的真正的竖直轴线。所述倾角传感器包括重力敏感的坡度指示元 件，该重力敏感的坡度指示元件被布置使得该元件的表面在测量仪运动中处于正交于真正 的竖直轴线的位置，其中所述重力敏感的坡度指示元件被布置为联接至不旋转的基座。此 外，倾角传感器还包括一个检测装置，该检测装置适于产生至少一个检测信号并接收来自 重力敏感的坡度指示元件的至少一个响应信号，其中在旋转轴线和真正的竖直轴线之间的 偏差可以使用所述至少一个响应信号而被检测到。因此，本发明基于如下构想S卩，将重力敏感的坡度指示元件与仪器的旋转机架或 照准部分相分离。由此，重力敏感的坡度指示元件将在例如测量时在照准部分的运动过程 中保持固定(即，相对于重力场定向)，并且从而消除了由于仪器的旋转所引起的、作用于 坡度指示元件上的加速力的扰动。这可以使测量速度得到提高，因为阻尼时间被消除或者 至少被显著降低了。另一优势在于，仪器可在现场(即，当放置在例如工地时)以更高效的 方式被校准。此外，由于测量速度的增加，可以更经常地进行仪器的校准，从而获得具有更
6高准确性和可靠性的测量结果。根据本发明的优选实施方案，重力敏感的坡度指示元件被布置在主轴处并以主轴 为中心，使得重力敏感的坡度指示元件以不旋转的方式被布置。在本发明的再一实施方案中，重力敏感的坡度指示元件包括密封容器，该密封容 器中容纳反射流体，其中该容器被布置使得流体的表面在测量仪的运动中由于作用于流体 的重力的影响而正交于真正的竖直轴线。根据本发明的又一实施方案，所述容器包括透光装置，且其中检测装置包括信号 产生元件，该信号产生元件包括适于将光束经由透光装置发射进入容器的发光器；以及信 号检测器，该信号检测器包括适于经由透光装置接收在容器的液体的表面处反射的光束的 光传感器，其中在旋转轴线和真正的竖直轴线之间的偏差可以通过确定在反射光束的中心 点和光传感器的参考点之间的偏差而由光传感器检测到。在本发明的再另一实施方案中，重力敏感的坡度指示元件包括一枢轴布置的电容 元件，该电容元件被布置使得所述元件的表面在测量仪的运动中正交于真正的竖直轴线， 并且其中所述检测装置包括至少一个电容元件和适于检测在所述元件之间的电容的检测 器，其中在旋转轴线和真正的竖直轴线之间的偏差可以通过确定在所述元件之间的电容变 化而由检测器检测到。根据本发明的一个实施方案，所述容器包括透光装置，并且其中所述检测装置包 括信号产生元件，该信号产生元件包括适于将光束经由检测装置的棱镜元件和所述透光 装置发射进入容器的发光器；以及信号检测器，其包括适于经由所述棱镜元件和透光装置 接收在容器的液面处反射的光束的光传感器，其中在旋转轴线和真正的竖直轴线之间的偏 差可以通过确定在反射光束的中心点和光传感器参考点之间的偏差而由光传感器检测到。表征本发明的关于结构和操作方法方面的特征，以及本发明的其他目的和有益效 果，将从下文结合附图的描述中得到更好的理解。应明确理解的是，附图仅用于阐释和描述 的目的，并不意在限定本发明的范围。由本发明实现的这些和其他目的以及提供的有益效 果将在结合附图阅读下文的描述时变得更清晰。
下文的详细说明将参照附图进行，附图中图1示意性示出了根据本发明的一个实施方案的测量仪的主视图；图2是沿图1的箭头110的方向观察的视图，其示出了测量仪中的各条轴线；图3是根据本发明的另一实施方案的示意性截面图；图4是根据本发明的再一实施方案的示意性截面图；以及图5是根据本发明的又一实施方案的示意性截面图。
具体实施例方式下文将结 合一种测量仪诸如三维扫描装置、全站仪或测地仪等来描述本发明。全 站仪是指具有集成的距离和角度测量一即，结合有电子、光学和计算机技术一的测距仪。 这种全站仪不仅提供到物体或觇标的距离，也提供朝向物体或觇标的竖直方向和水平方 向，由此测量出相对于诸如三面直角棱镜型的反射面或反射器的距离。全站仪还装备了具有可写信息的计算机或控制单元，该可写信息用于待执行的测量并用于存储在测量中获得 的数据。优选地，全站仪计算觇标在固定地面坐标系中的位置。在例如同一申请人的WO 2004/057269中，更详细地描述了这种全站仪。三维扫描装置是一种具有集成的距离和角度 测量的测距仪，即，结合有电子、光学和计算机技术，该测距仪专用于以快速和省时的方式 进行测量以及后续的数据处理一般来说，测量仪或全站仪包括控制单元，该控制单元包括控制逻辑；以及位置 计算电路，该位置计算电路包括用于发送进行距离和对准测量的测量光束的装置，以及用 于从物体的觇标或单个觇标接收经反射的光束的传感器装置。位置计算电路包括适于测量 到觇标的水平角和到觇标的竖直角的角度测量系统。此外，位置计算电路包括适于测量到 觇标的距离的距离测量系统，以及适于控制全站仪的运动并瞄准觇标的跟踪/饲服系统。如上参照图1和图2所述，当使用测距全站仪例如在工地、海事工地、建筑工地或 采矿工地执行距离测量或勘测任务时，需要很高的准确度，容许公差对角度而言以角秒度 量，对距离而言以毫米度量。耳轴轴线50在理想情况下总是垂直于第二轴线90。此外，第 二轴线90在理想情况下是竖直的。但不幸的是，在实际情况中通常存在偏差，这会影响或 损害待进行的测量的准确性和可靠性。为了确定图2中示出的第二轴线90和平行于重力 场的真正的竖直线120之间的偏差，在全站仪的机架40中布置一倾角传感器，该倾角传感 器适于确定仪器(即全站仪)的竖直轴线和真正的竖直线之间的关系。由此，可以对偏差 进行补偿。在下文关于实施方案的描述中，不同实施方案中的类似特征将使用相同参考数字表不。现在转到图3，将结合一个测量仪描述根据本发明的倾角传感器的一个实施方案。 测量仪200，诸如三维扫描装置、全站仪或测地仪，包括可移动机架或照准仪部分240，其安 装在滚珠轴承245和主轴286处，并且该机架240围绕轴线290相对于不旋转的基座280 可控地旋转，如箭头270所示。可移动单元20 (见图1)包括标示为透镜30的光学设备， 例如，用于捕获一视场以及捕获该视场内的识别觇标点的相机；以及位置计算电路。该可移 动单元可采用如下方式被支撑在机架240中即该可移动单元围绕第一轴线50相对于机架 240可枢轴旋转，如双箭头60所示(见图1)。第一轴线50也可称为耳轴轴线。根据本实施方案的倾角传感器包括重力敏感的坡度指示元件285，其被布置使得 该元件的表面在测量仪200的运动中处于正交于重力场的位置，其中该重力敏感的坡度指 示元件被布置为联接至不旋转的基座280。此外，倾角传感器包括适于产生至少一个检测信 号和接收至少一个响应信号的检测装置287，其中在平行于主轴286的轴线290和真正的竖 直轴线222(即，平行于重力场的轴线)之间的偏差可以使用所述至少一个响应信号而被检 测到。如图3所示，在真正的轴线222和第一竖直轴线290之间存在一个由倾角表示的偏 差，即，流体的表面289并不与轴线290正交或垂直。根据这一实施方案，重力敏感的坡度指示元件285被布置在主轴286处并以主轴 286为中心，使得重力敏感的坡度指示元件以不旋转的方式被布置。重力敏感的坡度指示元件285包括一个容纳流体288的密封容器285。在测量仪 200的运动中，流体288的表面289正交(或垂直)于重力场，即，正交于竖直轴线222。在 这一实施方案中，容器285容纳硅油，但也可使用具有高粘度的其他流体。流体288的表面289在仪器200的运动中是基本静止的，即，基本水平的，由此允许实现较快的倾角传感器， 因为理论上不需要任何阻尼时间。检测装置287包括信号发生元件294，例如，适于将光 束296经由透镜装置292、透光元件291发射进入容器285的发光二极管；以及信号检测器 293，例如CXD芯片或CMOS传感器，该CXD芯片或CMOS传感器适于经由透镜装置292和透 光元件291接收在容器285的液体288的表面289处反射的光束297。表面289将始终正 交于重力轴线(即，重力场)或真正的竖直轴线222，S卩，垂直于重力场，并且可通过确定在 反射光束297的中心点和光传感器293的参考点之间的偏差，由光传感器293检测在平行 于主轴286的轴线290和真正的竖直轴线222之间的偏差。现在参考图4，将讨论根据本发明的倾角传感器的再一实施方案。倾角传感器的 实施方案将结合一测量仪进行描述。测量仪300，诸如三维扫描装置、全站仪或测地仪，包 括可移动机架或照准仪部分340，其安装在滚珠轴承245和主轴286上，该机架340围绕轴 线290相对于不旋转的基座280旋转，如箭头270所示。可移动单元20 (见图1)包括标 示为透镜30的光学设备(见图1)，例如，用于捕获一视场以及捕获该视场内的识别觇标点 的相机；以及位置计算电路。该可移动单元可采用如下方式被支撑在机架340中S卩，该可 移动单元围绕第一轴线50相对于机架340可枢轴旋转，如双箭头60所示(见图1)。第一 轴线50也可称为耳轴轴线。根据本实施方案的倾角传感器包括重力敏感的坡度指示元件385，其被布置使得 该元件的表面在测量仪300的运动中处于正交于重力场的位置，其中该重力敏感的坡度指 示元件385被布置为联接至不旋转的基座280。此外，倾角传感器包括适于产生至少一个检 测信号和接收至少一个响应信号的检测装置387，其中在平行于主轴286的轴线290和平行 于重力的真正的竖直轴线222之间的偏差可以使用所述至少一个响应信号而被检测。根据 该实施方案，重力敏感的坡度指示元件385被布置在主轴286处并以主轴286为中心，使得 重力敏感的坡度指示元件385以不旋转的方式被布置。重力敏感的坡度指示元件385包括一个容纳流体288的密封容器385，其中容器 385被放置使得流体288的表面289在测量仪300的运动中正交于重力。在该实施方案中， 容器385容纳硅油，但也可使用具有高粘度的其他流体。流体288的表面289在仪器300 的运动中是静止的，因此允许实现较快的倾角传感器，因为理论上不需要任何阻尼时间。检 测装置387包括信号发生元件394，例如，如下的发光二极管，其适于将光束396经由透镜 装置392、透光元件391和棱镜元件397发射进入容器385 ；以及信号检测器394，例如CXD 芯片或CMOS传感器，该CXD芯片或CMOS传感器适于经由透镜装置392和透光元件391接 收在容器385的液体288的表面289处反射的光束396。表面289将始终正交于重力轴线 或真正的竖直轴线222，即，垂直于重力，并且在平行于主轴286的轴线290和真正的竖直轴 线222之间的偏差可以通过确定在反射光束396的中心点和光传感器394的参考点之间的 偏差由光传感器394检测到。现在转到图5，将讨论根据本发明的倾角传感器的另一实施方案。倾角传感器的实 施方案将结合一测量仪而被描述。测量仪400，诸如三维扫描装置、全站仪或测地仪，包括可 移动机架或照准仪部分440，其被安装在滚珠轴承245和主轴286处，该机架440围绕轴线 290相对于不旋转的基座280可控地旋转，如箭头270所示。可移动单元20 (见图1)包括 标示为透镜30(见图1)的光学设备，例如，用于捕获一视场以及捕获该视场内的识别觇标点的相机；以及位置计算电路。该可移动单元可以采用如下方式被支撑在机架440中即， 该可移动单元围绕第一轴线50相对于机架440可枢轴旋转，如双箭头60所示(见图1)。 第一轴线50也可称为耳轴轴线。根据本实 施方案的倾角传感器包括重力敏感的坡度指示元件410，其被布置使得 该元件的表面在测量仪400的运动中处于正交于重力的位置，其中重力敏感的坡度指示元 件410被布置为联接至不旋转的基座280。此外，倾角传感器包括适于产生至少一个检测信 号和接收至少一个响应信号的检测装置420、425，其中在平行于主轴286的轴线290和真正 的竖直轴线222之间的偏差可以使用所述至少一个响应信号而被检测(在图5中，竖直轴 线222和轴线290是平行的)。根据该实施方案，重力敏感的坡度指示元件410借助于枢轴 弹簧(pivot spring) 412被布置在主轴286处并以主轴286为中心，使得重力敏感的坡度 指示元件410以不旋转的方式被布置。重力敏感的坡度指示元件410是电容元件，检测装置420、425包括电容元件420 以及适于检测在元件410和420之间的电容变化的检测器。虽然已经示出并描述了本发明的示例性实施方案，本领域普通技术人员应清楚的 是，可以对在此描述的本发明进行许多改变、修改和替代。因此，应理解的是，本发明的上述 描述以及附图应被视为其非限制性的实施例，本发明的保护范围由所附的专利权利要求来 限定。
权利要求
一种用于测量仪(200；300；400)的倾角传感器，该测量仪具有可移动机架(40；240；340；440)，该可移动机架围绕旋转轴线(90；290)相对于不旋转的基座(80；280)可控地旋转，所述基座包括平行于所述轴线(90；290)的主轴(286)，其中所述旋转轴线(90；290)可位于如下位置，使得所述旋转轴线偏离与重力场基本平行的真正竖直轴线(222)，其特征在于，所述倾角传感器包括重力敏感的坡度指示元件(285；385；410)，其被布置使得所述元件(285；385；410)的表面(289)在所述测量仪(200；300；400)的运动中处于正交于所述真正的竖直轴线(222)的位置，其中所述重力敏感的坡度指示元件(285；385；410)被布置为联接至所述不旋转的基座(80；280)；以及检测装置(287；387；420；425)，其适于产生至少一个检测信号和接收来自所述重力敏感坡度指示元件(285；385；410)的至少一个响应信号，其中在所述旋转轴线(90；290)和所述真正的竖直轴线(222)之间的偏差可以使用所述至少一个响应信号而被检测。
2.根据权利要求1所述的倾角传感器，其中所述重力敏感的坡度指示元件(285；385 ； 410)被布置在所述主轴(286)处并以所述主轴(286)为中心，使得所述重力敏感的坡度指 示元件(285 ；385 ；410)以不旋转的方式被布置。
3.根据权利要求1或2所述的倾角传感器，其中所述重力敏感的坡度指示元件(285； 385)包括密封容器(285 ；385)，该密封容器容纳反射流体(288)，其中所述容器(285)被布 置使得所述流体(288)的表面(289)在测量仪(200 ；300 ；400)的运动中正交于所述真正的 竖直轴线(222)，所述响应信号是所述反射流体(288)中的反射信号。
4.根据权利要求3所述的倾角传感器，其中所述容器(285；385)包括透光装置(291 ； 391)，且其中所述检测装置(287 ；387)包括信号产生元件(294 ；394)，该信号产生元件包 括发光器，该发光器适于将光束经由所述透光装置(291 ；391)发射进入所述容器；以及信 号检测器(293 ；394)，该信号检测器包括光传感器，该光传感器适于接收在所述容器(295 ； 385)的所述液体(288)的所述表面(289)处反射经由所述透光装置(291 ；391)的光束，其 中在所述旋转轴线(90;290)和所述真正的竖直轴线(222)之间的偏差可以通过确定在反 射光束的中心点和所述光传感器的参考点之间的偏差而由所述光传感器检测到。
5.根据权利要求1或2所述的倾角传感器，其中所述重力敏感的坡度指示元件(410) 包括一枢轴布置的电容元件(410)，该电容元件被布置使得所述元件(410)的表面在所述 测量仪(200 ；300 ；400)的运动中正交于所述真正的竖直轴线(222)，并且其中所述检测装 置(420 ；425)包括至少一个电容元件(420)和适于检测在所述元件(410 ；420)之间的电容 的检测器(425)，其中在所述旋转轴线(90 ；290)和所述真正的竖直轴线(222)之间的偏差 可以通过确定在所述元件(410 ；420)之间的电容变化而由所述检测器(420 ；425)检测到。
6.根据权利要求3所述的倾角传感器，其中所述容器(385)包括透光装置(391)，且其 中所述检测装置(387)包括信号产生元件(394)，该信号产生元件包括发光器，该发光器 适于将光束经由所述检测装置(387)的棱镜元件(397)以及所述透光装置(391)发射进入 所述容器(385)；以及信号检测器(394)，该信号检测器包括光传感器，该光传感器适于接 收在所述容器(385)的所述液体(288)的所述表面(289)处反射经由所述棱镜元件(397) 以及所述透光装置(391)的光束，其中在所述旋转轴线(90 ；290)和所述真正的竖直轴线 (222)之间的偏差可以通过确定在反射光束的中心点和所述光传感器的参考点之间的偏差而由所述光传感器检测到。
7.一种包括倾角传感器的用于距离和角度测量的测量仪(200 ；300 ；400)，该测量仪 (200 ；300 ；400)具有可移动机架(40 ；240 ；340 ；440)，该可移动机架围绕旋转轴线(90 ； 290)相对于不旋转的基座(80;280)可控地旋转，所述基座包括平行于所述轴线的主轴 (286)，其中所述旋转轴线(290)可位于如下位置，使得所述旋转轴线偏离与重力场基本平 行的真正的竖直轴线(222)，其特征在于，所述倾角传感器包括重力敏感的坡度指示元件，其被布置使得所述元件的表面在所述测量仪的运动中处于 正交于所述真正的竖直轴线的位置，其中所述重力敏感的坡度指示元件被布置为联接至所 述不旋转的基座；以及检测装置，其适于产生至少一个检测信号并接收来自所述重力敏感的坡度指示元件 (285 ；385 ；410)的至少一个响应信号，其中在所述旋转轴线和所述真正的竖直轴线之间的 偏差可以使用所述至少一个响应信号而被检测到。
8.根据权利要求7所述的测量仪，其中所述重力敏感的坡度指示元件(285;385；410) 被布置在所述主轴(286)处并以所述主轴(286)为中心，使得所述重力敏感的坡度指示元 件(285 ；410)以不旋转的方式被布置。
9.根据权利要求7或8所述的倾角传感器，其中所述重力敏感的坡度指示元件(285； 385)包括密封容器(285 ；385)，该密封容器容纳反射流体(288)，其中所述容器(285)被布 置使得所述流体(288)的表面(289)在所述测量仪(200 ；300 ；400)的运动中正交于所述真 正的竖直轴线(222)。
10.根据权利要求9所述的倾角传感器，其中所述容器(285；385)包括透光装置(291 ； 391)，且其中所述检测装置(287 ；387)包括信号产生元件(294 ；394)，该信号产生元件包 括发光器，该发光器适于将光束经由所述透光装置(291 ；391)发射进入所述容器；以及信 号检测器(293 ；394)，该信号检测器包括光传感器，该光传感器适于接收在所述容器(295 ； 385)的所述液体(288)的所述表面(289)处反射经由所述透光装置(291 ；391)的光束，其 中在所述旋转轴线(90 ；290)和所述真正的竖直轴线(222)之间的偏差可以通过确定在所 述反射光束的中心点和所述光传感器的参考点之间的偏差而由所述光传感器检测到。
11.根据权利要求7或8所述的倾角传感器，其中所述重力敏感的坡度指示元件(410) 包括一枢轴布置的电容元件(410)，该电容元件被布置使得所述元件(410)的表面在所述 测量仪(200 ;300 ;400)的运动中正交于所述真正的竖直轴线(222)，并且其中所述检测装 置(420 ；425)包括至少一个电容元件(420)和适于检测在所述元件(410 ；420)之间的电容 的检测器(425)，其中在所述旋转轴线(90 ；290)和所述真正的竖直轴线(222)之间的偏差 可以通过确定在所述元件(410 ；420)之间的电容变化而由检测器(420 ；425)检测到。
12.根据权利要求9所述的倾角传感器，其中所述容器(385)包括透光装置(391)，且 其中所述检测装置(387)包括信号产生元件(394)，该信号产生元件包括发光器，该发光 器适于将光束经由所述检测装置(387)的棱镜元件(397)和所述透光装置(391)发射进入 所述容器(385)；以及信号检测器(394)，该信号检测器包括光传感器，该光传感器适于接 收在所述容器(385)的所述液体(288)的所述表面(289)处反射经由所述棱镜元件(397) 和所述透光装置(391)的光束，其中在所述旋转轴线(90;290)和所述真正的竖直轴线 (222)之间的偏差可以通过确定在所述反射光束的中心点和所述光传感器的参考点之间的偏差而由光传感器检测到。
全文摘要
本发明涉及定位设备诸如测量仪或勘测仪。更具体而言，本发明涉及用于测量仪的倾角传感器，该测量仪具有围绕旋转轴线(290)可控地旋转的可移动机架(240)，其中所述旋转轴线的位置可处于以下位置，使得所述旋转轴线偏离与重力轴线基本平行的真正的竖直轴线(222)。所述倾角传感器包括重力敏感的坡度指示元件(285)，其被布置使得该元件的表面在测量仪的运动中处于正交于真正的竖直轴线(222)的位置，其中重力敏感的坡度指示元件被布置为联接至不旋转的基座(80)；以及检测装置，其适于产生至少一个检测信号并接收至少一个响应信号，其中在旋转轴线和真正的竖直轴线之间的偏差可以使用所述至少一个响应信号而被检测到。
文档编号G01C15/00GK101960257SQ200880127792
公开日2011年1月26日 申请日期2008年3月7日 优先权日2008年3月7日
发明者M·维斯特马克 申请人:特林布尔公司