[發明專利]一種便攜式的數字化高精度傾角測量儀及測量方法

無效

• 申請號: 201010175336.3
• 申請日: 2010-05-18
• 公開（公告）號: CN101839711A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 馬思樂;陳曉軍;劉海法;郝增奔;李璐
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種便攜式的數字化高精度傾角測量儀，其特征是，該傾角測量儀包括依次連接的傳感器、轉換模塊、控制器和顯示模塊；所述的傳感器為雙軸重力加速度傳感器，雙軸重力加速度傳感器內還設有溫度傳感器；所述的轉換模塊為A/D轉換模塊。

2.如權利要求1所述的一種便攜式的數字化高精度傾角測量儀，其特征是，所述的A/D轉換模塊采用16位A/D轉換芯片。

3.如權利要求1所述的一種便攜式的數字化高精度傾角測量儀，其特征是，所述的雙軸重力加速度傳感器的雙軸為X軸和Y軸，并且X軸和Y軸互相垂直。

4.如權利要求3的便攜式的數字化高精度傾角測量儀，其特征是，所述雙軸重力加速度傳感器的傾角測量范圍為：-90°—90°。

5.一種采用權利要求1的便攜式的數字化高精度傾角測量儀的測量方法，其特征是，該測量方法包括以下步驟：

Step1：將傾角測量儀放置在待測物體上；

Step2：重力加速度傳感器分別測量X軸和Y軸方向上重力加速度的分量，并將兩路測量信號轉換成電壓信號，送給A/D轉換模塊進行處理，之后再進行數字化濾波；

Step3：將數字化濾波后的結果通過SPI通訊方式傳輸給控制器進行處理；

Step4：控制器利用溫度傳感器對測量結果進行補償，將補償后的數值轉換成角度值用顯示器進行顯示。

6.如權利要求5的便攜式的數字化高精度傾角測量儀的測量方法，其特征是，在所述step2中，所述電壓信號的范圍為0-5V。

7.如權利要求5的便攜式的數字化高精度傾角測量儀的測量方法，其特征是，在所述step2中，X軸方向上重力加速度的分量表達式為：

?

Y軸方向上重力加速度的分量表達式為：

于是，利用，表示的正切值來求得傾斜角度β即：

?????????????

其中，為重力加速度G在X軸上的分量，為重力加速度G在X軸上的分量,g為重力加速度，α為Y軸與重力加速度方向的夾角，β為X軸與重力加速度方向的夾角。

8.?如權利要求5的便攜式的數字化高精度傾角測量儀的測量方法，其特征是，在所述step4中，所述測量結果的補償過程如下：

設溫度傳感器采集到的溫度值為T,測量誤差為Offcorr,傾角測量取值為Tempvalue,而實際取值為value,則：

????

于是：

?????????????????????????

其中，Offcorr為測量誤差，T為溫度值，value為傾角測量的實際取值，Tempvalue為傾角測量的測量值。