[發明專利]基于微機電數字傳感技術的傾斜測量系統及測量方法

在審

• 申請號: 202011619211.5
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112815916A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 石興
• 申請（專利權）人: 上海凌澤信息科技有限公司
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00;G01C21/10
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 周瓊

本發明公開了一種基于微機電數字傳感技術的傾斜測量系統，包括：外殼，其中，外殼內安裝有微控制處理模塊，所述微控制處理模塊上連接有數傳模組、MEMS傳感器。一種基于微機電數字傳感技術的傾斜測量方法，其中，包括：步驟1：電源供電模塊供電，進行初始化操作；步驟2：MEMS傳感器工作采集加速度數據；步驟3：對加速度數據進行數據濾波；步驟4：對加速度數據進行運算獲取傾斜量數據；步驟5：微控制處理模塊通過數傳模組將傾斜量數據發送。本發明設備成本較低，可便捷的進行長期監測靜態或者低速環境下的傾斜角度，通過計算與重力加速度之間的數學關系得到待測平面與水平面之間的傾斜角度。配合數傳模組，實現傾斜角度數據的傳輸。

技術領域

本發明涉及一種傾斜測量系統及方法，尤其涉及一種基于微機電數字傳感技術的傾斜測量系統及測量方法。

背景技術

角度測量作為一種幾何計量技術，在生活隨處可見應用。在實際工程中最常見的就是機械式角度測量儀，如：萬能角度尺、水平尺等，隨著科學發展和測量技術的進步，角度測量方式也由最初的機械式測量不斷更新，出現了電磁式、光學式和物理傳感器等多種測量方式。

但是，其中光學設備的特點是精度較高、體積大、價格昂貴、操作性較差，物理的設備通常依賴于傳感器的測量精度、解算算法和誤差補償修正技術。同時在對待測量的精度，測量的角度范圍，設備大小規格，長期工作要求等往往沒有合適的設備。

因此，本發明致力于提供一種通用的設備，具有功耗低，體積小，重量輕，成本低，可靠性高等優勢。

發明內容

本發明的上述目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于微機電數字傳感技術的傾斜測量系統，包括：外殼，其中，外殼內安裝有微控制處理模塊，所述微控制處理模塊上連接有數傳模組、MEMS傳感器。

如上所述的基于微機電數字傳感技術的傾斜測量系統，其中，還包括：安裝在所述殼體內的電源供電模塊，所述電源供電模塊連接所述微控制處理模塊、所述數傳模組、所述MEMS傳感器。

如上所述的基于微機電數字傳感技術的傾斜測量系統，其中，所述MEMS傳感器采用cmos工藝的數字IC。

如上所述的基于微機電數字傳感技術的傾斜測量系統，其中，所述數傳模組采用NB-IoT技術，與網絡運營商的基礎設備通過無線電通信協議建立通信。

如上所述的基于微機電數字傳感技術的傾斜測量系統，其中，所述數傳模組集成有：BeiDou、GPS、GLONASS*定位和導航系統。

一種基于微機電數字傳感技術的傾斜測量方法，其中，包括：

步驟1：電源供電模塊供電，進行初始化操作；

步驟2：MEMS傳感器工作采集加速度數據；

步驟3：對加速度數據進行數據濾波；

步驟4：對加速度數據進行運算獲取傾斜量數據；

步驟5：微控制處理模塊通過數傳模組將傾斜量數據發送。

如上所述的基于微機電數字傳感技術的傾斜測量方法，其中，電源供電模塊供電后執行自動校準及濾波，包括：

步驟1.1：對原始數據進行線性校準；

步驟1.2：進行機械濾波；

步驟1.3：進行歸一化運算。

如上所述的基于微機電數字傳感技術的傾斜測量方法，其中，步驟4之后進行溫度補償，包括：實時獲取MEMS傳感器溫度數據進行溫度補償；步驟4完成后，微控制處理模塊控制喚醒數傳模組，之后進行步驟5。

如上所述的基于微機電數字傳感技術的傾斜測量方法，其中，對加速度數據進行運算包括：