一种基于三轴传感器的倾斜测量装置的制作方法

本实用新型涉及一种倾斜测量装置，尤其涉及一种基于三轴传感器的倾斜测量装置，属于测量设备技术领域。

背景技术：

在电力电子领域，输电线路架设需要杆塔，架空输电线路运行在户外，在自然环境和外界条件的作用下，输电线路杆塔地基容易发生滑移、倾斜、开裂等现象，从而引起导致杆塔变形、倾斜、甚至倒塔断线。杆塔倾斜造成杆塔导地线的不平衡受力，引起杆塔受力发生变化，造成电气安全距离不够，影响线路正常运行。倒塔断线将使供电线路陷于瘫痪，严重影响人们的生产生活，造成巨大损失。在杆塔倾斜现象发生发展的初期，巡线人员很难用肉眼观察到微小的变化。因此迫切需要一种测量准确、携带方便、成本低的测量杆塔倾斜度的设备。

技术实现要素：

针对现有技术的以上技术需求，本实用新型的目的在于提供一种基于三轴传感器的倾斜测量装置，能够对物体的倾斜角度进行定量测量，且测量操作简便易行，准确度高。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：包括三轴加速度传感器、供电电路、接口转换电路、ARM处理器、预警电路和按键电路；

所述三轴加速度传感器设置在待测物体上，三轴加速度传感器集成3个16位ADC，将三个轴向的测量信号转换成数字信号输出，采用方形扁平无引脚封装技术封装；

所述供电电路由电池、电源转换板及电池充电管理板组成，电池标称电压为5.5V，电源转换板将电池电压转换为5V与3.3V两种电压，电池充电管理板外接充电口，供电电路为三轴加速度传感器、接口转换电路、ARM处理器和按键电路提供3.3V电压，供电电路为预警电路提供5V电压；

所述接口转换电路主要由串口转换芯片组成，实现三轴加速度传感器与ARM处理器之间通信接口的转换；

所述预警电路由蜂鸣器、指示灯、驱动电路板组成，当三轴加速度传感器检测到异常信号后，ARM处理器控制预警电路中的驱动电路板，驱动电路板驱动蜂鸣器和指示灯，预警电路输出声音预警和灯光闪烁；

所述按键电路用于启动或停止监测活动以及设备的开机和关机，当长按按键电路的开关时，系统进行开机或关机切换，当短按按键电路的开关时，系统启动或停止测试工作；

三轴加速度传感器与接口转换电路相连，接口转换电路与ARM处理器相连，按键电路与ARM处理器相连，ARM处理器输出端与预警电路相连。

本实用新型的工作原理如下：

将本实用新型固定在初始状态为任何倾斜角度的待测物体上。

长按按键电路的开关时，系统开机自检，开机后短按按键电路开关时，系统启动测试工作，启动测试后，ARM处理器记录此刻设备的三个方向加速度，并作为基准数据，当加速度或倾斜角速度发生变动并超过设定阈值时，预警电路工作，预警电路中的驱动电路板驱动蜂鸣器和指示灯，发出声音预警和灯光闪烁，提醒相关人员注意。

第二次短按按键电路开关，系统进入停止测试模式，停止任何数据的记录和预警动作，再次长按按键电路开关，系统关机。

因为采用了以上技术方案，本实用新型具有的有益技术效果如下：

a) 本实用新型通过对加速度的测量解决了传统惯性器件对姿态变化测量不准的问题；

b) 本实用新型使用数字传感器，三轴加速度传感器集成3个16位ADC，将三个方向的测量信号转换成数字信号输出，集成可编程低通滤波器，信号稳定性好，降低了信号处理的成本与传统模拟器件相比，抗干扰能力强，电路集成度高。

附图说明

图1为本实用新型一种基于三轴传感器的倾斜测量装置的组成示意图。

图1中：1—三轴加速度传感器、2—供电电路、3—接口转换电路、4—ARM处理器、5—预警电路、6—按键电路。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型的一种基于三轴传感器的倾斜测量装置的较佳实施例，如图1所示，包括三轴加速度传感器1、供电电路2、接口转换电路3、ARM处理器4、预警电路5和按键电路6；

所述三轴加速度传感器1设置在待测物体上，三轴加速度传感器1集成3个16位ADC，将三个轴向的测量信号转换成数字信号输出，采用方形扁平无引脚封装技术封装；

所述供电电路2由电池、电源转换板及电池充电管理板组成，电池标称电压为5.5V，电源转换板将电池电压转换为5V与3.3V两种电压，电池充电管理板外接充电口，供电电路2为三轴加速度传感器1、接口转换电路3、ARM处理器4和按键电路5提供3.3V电压，供电电路2为预警电路5提供5V电压；

所述接口转换电路3主要由串口转换芯片组成，实现三轴加速度传感器1与ARM处理器4之间通信接口的转换；

所述预警电路5由蜂鸣器、指示灯、驱动电路板组成，当三轴加速度传感器1检测到异常信号后，ARM处理器4控制预警电路5中的驱动电路板，驱动电路板驱动蜂鸣器和指示灯，预警电路5输出声音预警和灯光闪烁；

所述按键电路6用于启动或停止监测活动以及设备的开机和关机，当长按按键电路6的开关时，系统进行开机或关机切换，当短按按键电路6的开关时，系统启动或停止测试工作；

三轴加速度传感器1与接口转换电路3相连，接口转换电路3与ARM处理器4相连，按键电路6与ARM处理器4相连，ARM处理器4输出端与预警电路5相连。

本实施例的工作原理如下：

将本装置固定在初始状态为任何倾斜角度的待测物体上。

长按按键电路6的开关时，系统开机自检，开机后短按按键电路6开关时，系统启动测试工作，启动测试后，ARM处理器4记录此刻设备的三个方向加速度，并作为基准数据，当加速度或倾斜角度发生变动并超过设定阈值时，预警电路5工作，预警电路5中的驱动电路板驱动蜂鸣器和指示灯，发出声音预警和灯光闪烁，提醒相关人员注意。

第二次短按按键电路6开关，系统进入停止测试模式，停止任何数据的记录和预警动作，再次长按按键电路6开关，系统关机。

本实施例中涉及的具体电路结构和软件程序，本领域技术人员可根据所选器件的具体型号，根据器件的使用说明书，电路设计手册以及实际应用芯片对应的软件编程书籍，手册和说明书等材料，根据实际需要进行自行设计。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。