[發明專利]一種傾斜傳感器及其工作方法

有效

• 申請號: 201410159485.9
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN104848841B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 丁家巍;巢海步;童遠見
• 申請（專利權）人: 常州市新瑞得儀器有限公司
• 主分類號: G01C9/20
• 分類號: G01C9/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種傾斜傳感器，包括透光容器，該透光容器內設有具有自由液面的透光液體，其特征在于還包括：聚光透鏡和一對對稱設于所述透光容器的中心線兩側的檢測組件；各檢測組件包括：光源、感光裝置；各檢測組件中的感光裝置的輸出端與一中央處理器相連；

各檢測組件工作時，所述光源輸出的光線照射在所述透光液體的液面上、并經過所述液面反射或折射后穿過所述聚光透鏡、最后在所述感光裝置的感光面上形成一光斑；

所述中央處理器計算各感光面上的所述光斑的中心點在各自感光面上的位置變化，以計算出傾斜傳感器的傾斜方向和傾斜角度。

2.根據權利要求1所述的傾斜傳感器，其特征在于，各檢測組件中的光源為發出散射光線的點光源或發射出平行光線的面光源；當所述光源是點光源時，各光源與所述液面之間分別設有用于將對應光源的散射光線轉換為平行光線的透鏡。

3.根據權利要求1或2所述的傾斜傳感器，其特征在于，所述透光容器的底板為厚度一致的平面板。

4.根據權利要求1或2所述的傾斜傳感器，其特征在于，兩聚光透鏡密封設于所述透光容器的底面上，且兩聚光透鏡對稱設于該透光容器的中心線兩側，各聚光透鏡的光軸與該透光容器的中心線平行，各聚光透鏡的頂面與透光容器內的液體接觸，但不露出液面。

5.根據權利要求1或2所述的傾斜傳感器的工作方法，其特征在于包括，各光源輸出的光線分別照射在所述液面上，并各自經過所述液面反射或折射后分別穿過相應的聚光透鏡，最后分別在相應的感光裝置上形成相應的光斑；所述中央處理器根據光斑分別計算兩個光斑的中心點；

其中，若所述各檢測組件中的光源與聚光透鏡的光軸的間距都為e，當所述透光容器發生傾角θ時，所述的兩個光斑的中心點在相應的感光裝置上的偏移量分別為d1和d2，則根據公式d=F·tan（α+2θ）-F·tanα，由d1值計算出傾角θ1，由d2值計算出傾角θ2，其中：F為聚光透鏡焦距，tanα=e/F，最終得出所述透光容器的傾角θ的值為θ1和θ2的絕對值之和除以2；

同時，根據任一光斑的中心點在相應的感光裝置上的偏移方向，計算出所述透光容器的傾斜方向，最終獲得傾斜傳感器的傾斜角度和方向。

6.根據權利要求5所述的傾斜傳感器的工作方法，其特征在于，在相同的傾斜狀態下，當所述透光容器內的透光液體因溫度變化而使液位發生上升或下降時，所述θ1和θ2分別增大△θ和減小△θ，或，所述θ2和θ1分別增大△θ和減小△θ，但θ1和θ2的絕對值之和不變，使最終獲得傾斜傳感器的傾斜角度不受溫度變化的影響。