[發明專利]四簧平面位移式傾仰角測試器及測試方法

有效

• 申請號: 202011020124.8
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112362028B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 張照鋒;吳明康;聶子健;蔡紀源;王順華;李璟;殷家騰;高燕;孫冬;顧斌;吳珊珊;湯滟
• 申請（專利權）人: 南京信息職業技術學院
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00;G01C1/00;G01B5/24;G01B11/26
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 朱戈勝

本發明涉及角度檢測技術領域，尤其涉及一種四簧平面位移式傾仰角測試器及測試方法，本發明基于某傾斜平面的法線向量進行傾斜度測量，信號采集模塊中，位于凹面鏡的鏡前焦點處的發光二極管發出的光經凹面鏡反射后形成平行光束，感光管單元接收平行光束后，經過信號調理模塊將光信號轉換的電信號進行信號調理，控制模塊根據調理后的電信號所載光照信息及感光管單元位置進行傾斜角計算；本發明傾斜度檢測所基于的檢測機理和方法獨特，實現了傾斜度檢測，檢測精度高。

技術領域

本發明涉及角度檢測技術領域，尤其涉及一種四簧平面位移式傾仰角測試器及測試方法。

背景技術

在工農業生產和服務、科學研究及日常生活中，角度或傾斜度測量是時常需要的，例如在設備安裝、機械加工、建筑施工和交通運輸等領域。然而，目前角度測量儀普遍存在精度低或者性價比不高的缺點，本發明旨在解決該問題。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種四簧平面位移式傾仰角測試器及測試方法，實現傾斜度檢測，檢測精度高。

為解決以上技術問題，本發明的技術方案為：四簧平面位移式傾仰角測試器，包括測量儀，測量儀包括信號采集模塊、信號調理模塊和控制模塊；

信號采集模塊，包括感光管點陣板、彈簧、旋鈕式彈簧栓和滑塊；感光管點陣板為正方形結構，感光管點陣板上等間隔分布有若干感光管單元；旋鈕式彈簧栓和彈簧的數量均為四個，四個旋鈕式彈簧栓分別設于感光管點陣板的四條邊中間，每個旋鈕式彈簧栓通過彈簧連接于滑塊側部，四個連接于旋鈕式彈簧栓和滑塊之間的彈簧的長度和彈性系數均相同，感光管點陣板傾斜時，滑塊在感光管點陣板上滑動；滑塊包括透明圓盤狀支撐體、設于支撐體上的凹面鏡和設于支撐體上且位于凹面鏡的鏡前焦點處的發光二極管；發光二極管在焦點上所發出的光經凹面鏡反射后形成平行光束，感光管單元用于接收平行光束；

信號調理模塊，用于對由感光管采集的光信號轉換的電信號進行信號調理；

控制模塊，用于控制發光二極管發光及人機交互、用于根據調理后的電信號所載光照信息進行傾斜角計算。

按以上方案，信號調理模塊包括信號調理器和模數變換器，信號調理器的輸入端連接于感光管電路的輸出端，模數變換器電連接于控制模塊輸入端；感光管電路輸出的電壓輸入至信號調理器進行放大濾波處理，信號調理器的輸出電壓輸入至模數變換器進行模數變換后輸出至控制模塊。

按以上方案，控制模塊包括微處理器、顯示器、揚聲器和鍵盤，微處理器電連接于模數變換器獲取光照信息后進行傾斜角計算，顯示器、揚聲器和鍵盤均電連接于微處理器用于人機交互；微處理器還電連接于發光二極管電路控制發光二極管發光。

按以上方案，測量儀還包括機箱、隔板、面板、電子模塊盒和電池盒；機箱為內部中空的方形結構，機箱底面與感光管點陣板平行，隔板水平安裝于機箱內用于將機箱內部分為上腔和下腔，感光管點陣板置于機箱內下腔中，電子模塊盒設于機箱內上腔中用于放置信號調理模塊和控制模塊，電池盒也設于機箱內上腔中用于給系統供電，面板水平設于機箱內上腔上表面用于固定和開放顯示器、揚聲器和鍵盤。

本發明還提供一種四簧平面位移式傾仰角測試方法，采用上述的四簧平面位移式傾仰角測試器，測試方法步驟具體為：

步驟0：感光管點陣板左右兩側邊的中點分別設為C點和A點，上下兩側邊的中點分別設為B點和D點，感光管點陣板中點位置設為原點O，給定固定點C、A所在直線為X軸，給定固定點D、B所在直線為Y軸，原點O至固定點A為X軸正方向，原點O至固定點B為Y軸正方向；感光管點陣板處于水平狀態時，滑塊處于原點O位置處；感光管點陣板中的感光管單元的序號設為(i,j)，i＝0,…I,j＝0,…I,I設置成偶數；

步驟1：給序號集和賦以空集：

步驟2：給i賦以零值：i←0；

步驟3：給j賦以零值：j←0；