一种用于测量水平度的测量显示系统的制作方法

本实用新型涉及量具技术领域，具体涉及一种用于测量水平度的测量显示系统。

背景技术：

水平测量装置是一种用于测量水平度的常用量具，其广泛的应用在机械行业和仪表制造中。如在铁路大型养路清筛机械中，则需要测量铁路轨道的高度差以及振动筛的水平程度，进而方便清筛机械的正常工作。

授权公告号为CN205120106U(申请号为201520926083.7)的中国实用新型专利《一种电磁式水平度测试装置》，以及授权公告号为CN102401640B(申请号为201110237157.2)的中国实用新型专利《一种平面水平度测量的测试方法》。以上专利中公开的水平度测试装置不适用于安装在铁路大型养路清筛机械中使用。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种测量可靠性高的用于测量水平度的测量显示系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种用于测量水平度的测量显示系统，其特征在于包括：

角度测量装置，包括至少一个安装在被测物的测量面平面上的角度传感模块，用于测量测量面与水平面的夹角；

数据采集装置，包括多个数据采集模块，各数据采集模块分别与角度传感模块对应连接，用于采集角度传感模块的测量数据；

显示装置，包括多个数据显示器，各数据显示器通过网络通信总线与所述数据采集模块组中的各采集模块对应连接，用于显示数据采集模块组采集的测量数据；

所述采集模块包括电源电路板和数据采集电路板；

所述电源电路板分别与外部电源、数据采集电路板以及角度传感模块相连接，以为数据采集电路板以及角度传感模块进行供电；

所述数据采集电路板包括至少两通道冗余连接的数据采集电路、分别与各通道的数据采集电路相连接的模数转换电路、与所述模数转换电路相连接的信号处理微控制器、与所述信号处理微控制器相连接的总线接口电路、与所述信号处理微控制器相连接拨码开关电路，所述角度传感模块分别与各通道的数据采集电路相连接，所述显示装置与所述总线接口电路的输出端相连接。

优选地，所述数据采集电路包括至少一阶串联连接的滤波电路、与所述滤波电路相连接的低通滤波放大电路以及分别与低通滤波放大电路和模数转换电路相连接的第一同向跟随器；

所述滤波电路包括串联连接的RC滤波电路和第二同向跟随器。

为了方便设置各通道的工作标定参数，所述数据采集电路板还包括分别与所述微控制器相连接的参数输入电路、参数存储电路。

方便地，所述数据采集电路板还包括分别与所述微控制器相连接的程序下载电路和程序调试电路。

优选地，所述角度传感模块包括电源模块、基准电源模块、倾角传感器、调零点和调增益的差分放大电路、反相电路、信号输出电路和隔离电路，所述电源模块与所述电源电路板相连接，所述基准电源模块与所述电源模块相连接，所述倾角传感器、调零点和调增益的差分放大电路、反相电路、信号输出电路和隔离电路分别与所述基准电源模块相连接，所述隔离电路与所述数据采集电路相连接。

方便地，还包括开关盒，所述开关盒连接于外部电源与所述数据采集装置之间以启闭对所述数据采集装置的供电。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该用于测量水平度的测量显示系统，采用多通道冗余设置的数据采集电路以用于采集角度传感模块传送的角度测量数据，如此在一个数据采集电路通道出现损坏的情况下，可以通过拨码开关的控制切换其他的数据采集电路通道进行工作，从而保证了系统工作的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中用于测量水平度的测量显示系统的结构图。

图2为本实用新型实施例中用于测量水平度的测量显示系统各组成部分的连接框图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1和图2所示，本实施例中的用于测量水平度的测量显示系统，包括角度测量装置100、数据采集装置200、显示装置300以及开关盒400。

开关盒400连接在外部电源和数据采集装置200之间，控制外部电源为数据采集装置200供电工作。角度测量装置100中包括至少一个角度传感模块1，角度传感模块1的数量根据需要测量的位置数据决定，各个角度传感模块1分别独立工作。数据采集装置200中包括多个数据采集模块2，各数据采集模块2分别与各角度传感模块1对应连接，用于采集角度传感模块1的测量数据。使用时，角度测量装置100中的各角度传感模块1分别放置在被测物的测量平面上不同的位置，进而测量测量面与水平面的夹角，并将测量的夹角数据传送至数据采集装置200中对应的数据采集模块2进行处理。对应角度传感器的数量，本实施例中显示装置300可以包括有多个数据显示器3，各数据显示器3通过CAN总线与数据采集模块2组中的各采集模块对应连接，用于显示各数据采集模块2组采集的测量数据。使用者可以通过查看显示装置300中的夹角数据，进而调整被测物的水平状态。采用CAN总线的工作方式可以保证一个采集模块损坏或者一个数据显示器3出现故障时，其他的采集模块损坏和数据显示器3正常工作。仅需要更换损坏的采集模块或数据显示器3即可。

本实施例中的每个数据采集模块2包括电源电路板21和数据采集电路板22。

其中电源电路板21通过开关盒400与外部电源相连接，开关盒400闭合时，则电源电路板21通电，电源电路板21可以将外部电源的供电电压转换为数据采集电路板22所需的工作电压，进而实现对数据采集电路板22的供电。

本实施例中数据采集电路板22包括两通道冗余连接的数据采集电路220、分别与各通道的数据采集电路220相连接的模数转换电路221、与模数转换电路221相连接的信号处理微控制器222、与信号处理微控制器222相连接的总线接口电路223，还包括与信号处理微控制器222相连接拨码开关电路224、参数输入电路225、参数存储电路226、程序下载电路227、程序调试电路228。信号处理微控制器222选用现有的单片机即可。其中操作拨码开关切换数据采集电路220的工作通道，如此在一个数据采集电路220通道出现损坏的情况下，可以通过拨码开关的控制切换其他的数据采集电路220通道进行工作，从而保证了系统工作的稳定性。此外，拨码开关可以设置CAN总线的通信地址，可以选择角度数据的量程等。参数输入电路225可以向信号处理微控制器222中输入角度测量范围值、各数据采集电路220的输入电压范围、输出电压范围、频率响应范围等标定参数。参数存储电路226则存储参数输入电路225输入的各种标定参数。程序下载电路227用于下载角度数字信号处理程序，以方便对模数转换电路221传送的角度数字信号进行处理，进而能在显示装置300中显示为使用者可以读取的数据。程序调试电路228则能实现对程序下载电路227下在的角度数字信号处理程序进行调试修改等工作。

显示装置300与总线接口电路223的输出端相连接。

本实施例中数据采集电路220包括两阶串联连接的滤波电路201、与滤波电路201相连接的低通滤波放大电路202以及分别与低通滤波放大电路202和模数转换电路221相连接的第一同向跟随器203。每阶滤波电路201包括串联连接的RC滤波电路2011和第二同向跟随器2012。

每个角度传感模块1包括有电源模块11、基准电源模块12、倾角传感器13、调零点和调增益的差分放大电路14、反相电路15、信号输出电路16和隔离电路17。电源模块11与采集模块中的电源电路板21相连接，基准电源模块12与电源模块11相连接，倾角传感器13、调零点和调增益的差分放大电路14、反相电路15、信号输出电路16和隔离电路17分别与基准电源模块12相连接，隔离电路17与数据采集电路220相连接。采集模块中的电源电路板21还可以将外部电源的供电电压转换为电源模块11所需的工作电压，进而实现对角度传感模块1的供电。电源模块11的输出电压经过基准电源的处理后，形成基准电压，进而为倾角传感器13、调零点和调增益的差分放大电路14、反相电路15、信号输出电路16和隔离电路17进行供电。倾角传感器13测量的角度模拟信号则经过调零点和调增益的差分放大电路14、反相电路15处理后经信号输出电路16向采集模块中数据采集电路板22的数据采集电路220传送，为了保证传送信号的输送质量，隔离电路17则连接在信号输出电路16和数据采集电路220之间。

角度传感模块1分别与各通道的数据采集电路220相连接，则经隔离电路17输出的角度模拟信号通过其中一数据采集电路220通道传送至模数转换电路221中，即角度传感模块1采集角度模拟信号经过两阶串联连接的RC滤波电路2011和第二同向跟随器2012的处理后，再进入到低通滤波放大电路202中进行滤波放大处理，经过低通滤波放大电路202处理后的信号再经过第一同向跟随器203的信号隔离作用传送至模数转换电路221中。

模数转换电路221将角度模拟信号转换为角度数字信号进而传送至信号处理微控制器222中，信号处理微控制器222对该角度数字信号进行处理，从而通过总线接口电路223传送至显示装置300中的一个数据显示器3上，进而在数据显示器3上显示为设定单位的角度数据。该显示装置300中的各数据显示器3可以选择通用的数码管显示器或者其他现有的显示屏等。