[實(shí)用新型]一種高精度雙軸傾角測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320414758.0
• 申請(qǐng)日: 2013-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203405203U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李廣金
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 桂林市晶瑞傳感技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01C9/00
• 分類(lèi)號(hào): G01C9/00;G01C9/02
• 代理公司: 桂林市華杰專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限責(zé)任公司 45112
• 代理人: 劉梅芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及測(cè)量裝置，具體是一種高精度雙軸傾角測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的雙軸傾角測(cè)量裝置，其結(jié)構(gòu)包括雙軸傳感器模塊、測(cè)量體、顯示功能處理模塊，雙軸傳感器模塊設(shè)置在測(cè)量體內(nèi)，雙軸傳感器模塊與顯示功能處理模塊通過(guò)傳輸帶纜或無(wú)線(xiàn)方式電連接。這種結(jié)構(gòu)的雙軸傾角測(cè)量裝置，通過(guò)一個(gè)雙軸加速度傳感器的?x?和y?軸結(jié)合起來(lái)可得到在?360°范圍內(nèi)都有比較好分辨率，只需將雙軸加速度傳感器垂直放置并按單個(gè)軸傾斜角來(lái)測(cè)量，如圖?1所示。重力加速度和傾斜角之間的關(guān)系如下：

Ax=g·?sin(δ)????????????Ay=g·sin(γ)??????????(δ+γ)=90°

γ=ATAN(Ay/Ax)

其中，Ax：X軸輸出數(shù)據(jù)；Ay：Y軸輸出數(shù)據(jù)；g：重力加速度；δ：X軸與水平夾角；γ：Y軸與水平夾角；ATAN：反正切。通過(guò)轉(zhuǎn)換δ和γ的關(guān)系，即可在0~360°傾斜角范圍得到高分辨率，同時(shí)由于雙軸輸出的靈敏度一般都隨溫度同步變化，Ay?除以?Ax后還可大大降低傳感器測(cè)量結(jié)果受溫度變化的影響。

雙軸傳感器通過(guò)垂直放置方式可實(shí)現(xiàn)大范圍高分辨率的傾角測(cè)量，但這是以X、Y軸組成的平面理想垂直于被測(cè)量面為前提的。實(shí)際上由于制造、裝配、測(cè)量等因素都影響到垂直位置的準(zhǔn)確度，從而給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)很大的誤差。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)制造、裝配等因素引起的測(cè)量誤差，而提供一種測(cè)量精度較高的高精度雙軸傾角測(cè)量裝置。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種高精度雙軸傾角測(cè)量裝置，包括雙軸傳感器模塊、顯示功能處理模塊和測(cè)量體，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是：還包括基準(zhǔn)定位塊，所述的雙軸傳感器模塊固裝于基準(zhǔn)定位塊內(nèi)，所述的測(cè)量體為框式結(jié)構(gòu)，該框式結(jié)構(gòu)的一面為測(cè)量面，所述基準(zhǔn)定位塊的一面為定位面，基準(zhǔn)定位塊設(shè)置在框式結(jié)構(gòu)內(nèi)，其定位面與內(nèi)框的一面貼合，并與測(cè)量面平行或垂直。

該雙軸傾角測(cè)量裝置還包括彈性體，所述的基準(zhǔn)定位塊通過(guò)彈性體與測(cè)量體彈性相連，使所述的定位面與內(nèi)框的一面緊密貼合。用于確保基準(zhǔn)定位塊與測(cè)量體準(zhǔn)確安裝定位及確保在溫度變化、振動(dòng)沖擊等環(huán)境中保持位置不變。

所述的基準(zhǔn)定位塊與測(cè)量體還通過(guò)螺釘緊固。

所述的基準(zhǔn)定位塊與測(cè)量體還通過(guò)膠粘固接。在有更高振動(dòng)、沖擊要求的場(chǎng)合，可通過(guò)對(duì)基準(zhǔn)定位塊與測(cè)量體之間增加螺裝或膠粘等連接方式來(lái)維持穩(wěn)定精度。

本實(shí)用新型通過(guò)采用基準(zhǔn)定位塊作為雙軸傳感器模塊與測(cè)量體連接的載體，克服傳統(tǒng)的雙軸傳感器模塊標(biāo)定基準(zhǔn)與測(cè)量裝置測(cè)量基準(zhǔn)直接關(guān)聯(lián)對(duì)安裝高要求的問(wèn)題，利于傳感器模塊與測(cè)量裝置的分別制作與組合，解決了雙軸傾角測(cè)量裝置在制造、裝配等引起的測(cè)量誤差，具有較高的測(cè)量精度。

附圖說(shuō)明

圖1為雙軸傳感器360°測(cè)量原理圖；

圖2為實(shí)施例的主視斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的仰視斷面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.雙軸傳感器模塊?2.基準(zhǔn)定位塊?3.彈性體?4.測(cè)量體?5.顯示功能處理模塊?11.第一螺釘?12.傳輸帶纜?41.第二螺釘?42.膠粘。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)容作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不是對(duì)本實(shí)用新型的限定。

實(shí)施例：

參照?qǐng)D2圖3，一種高精度雙軸傾角測(cè)量裝置，包括雙軸傳感器模塊1、顯示功能處理模塊5和測(cè)量體4，還包括基準(zhǔn)定位塊2，所述的雙軸傳感器模塊1固裝于基準(zhǔn)定位塊2內(nèi)，所述的測(cè)量體4為框式結(jié)構(gòu)，該框式結(jié)構(gòu)的一面為測(cè)量面，所述基準(zhǔn)定位塊2的一面為定位面，基準(zhǔn)定位塊2設(shè)置在框式結(jié)構(gòu)內(nèi)，其定位面與內(nèi)框的一面貼合，并與測(cè)量面平行或垂直。

該雙軸傾角測(cè)量裝置還包括彈性體3，基準(zhǔn)定位塊2通過(guò)彈性體3與測(cè)量體4彈性相連，使所述的定位面與內(nèi)框的一面緊密貼合。

具體地，雙軸傳感器模塊1為由MEM?S雙軸加速度傳感器及外圍元件組成的PCBA板，通過(guò)第一螺釘11固裝于基準(zhǔn)定位塊2內(nèi)，雙軸傳感器模塊1附有傳輸帶纜12與顯示功能處理模塊5電連接，起數(shù)據(jù)傳輸作用。顯示功能處理模塊5對(duì)與之電連接的雙軸傳感器模塊1輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并數(shù)字顯示。

在雙軸傳感器模塊1與基準(zhǔn)定位塊2裝配完成后，需對(duì)雙軸傳感器模塊1相對(duì)于基準(zhǔn)定位塊2定位面A或B面的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定并修正，使之符合0~360°高精度傾角測(cè)量要求。