专利名称：一种新型数显二维电子水平仪的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种新型数显二维电子水平仪，尤其涉及一种结构简单，智能化操作，自动读数，二维测量的水平仪，属于机械测量技术领域。
背景技术：
水平仪发展至今，从过去简单的水泡水平仪到现在的智能电子水平仪，已经历经无数次的更新。随着现代精密仪器技术的发展，人们对制造、测量的精度要求也越来越高。从另一个方面，为了满足与计算机应用同步的需要，我们越来越需要测量可靠性高，实时性好的测量仪器。目前常用水平仪按照工作原理可分为水泡式、电阻式、电感式、电容式、应变式等。它们分别是基于帕斯卡定律、热平衡、应变电感、电容原理和力平衡等基本的物理规律，其测角范围大小不一，且测量准确度亦相差甚远。传统的气泡式水平仪由于受环境和人为因素的影响较大，精度受到限制，已不能满足高精度测量的要求；而含有光学元件的光电 水平仪和激光水平仪由于调节困难，成本高，也使其应用领域受到了限制。大多数非电子式的水平仪都是单自由度的水平仪，测量精度很低，同时难以实现二自由度(正交)水平度测量，而且实时性差，不便于进行数据的传输、处理和分析，对数据的记录也很不方便。如建筑领域用的角度测量工具大多数也是沿袭千年的气泡水平尺，由于其主要凭肉眼目测，无法精确到小数点。这种方法精确度低、误差大，使建筑物质量存在安全隐患，发达国家早已禁止使用，并用数字倾斜仪取代。综上所述，纷繁众多的水平仪尤其是存在着智能化程度不高，对数据缺乏处理能力，无法一次性测量出被测面倾斜角和方位角等缺点，此外大多数产品只能测量一维的水平度，对于平面度的测量十分不便，而且容易引起误差，极少数产品能够测量两个自由度的水平度，但是敏感元件(传感器)仍然采用电解质或者差动电容倾斜度传感器，很难达到高精密的要求，线性度较差，引线的屏蔽、电容器的边缘效应等因素对该上述类型水平仪的影响也较大。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的不足之处，从而提供一种结构简单，智能化操作，自动读数，二维测量的水平仪。为了满足与计算机应用同步，智能化的操作需要，我们越来越需要测量可靠性高，实时性好的测量仪器，因此，本新型数显二维电子水平仪应运而生。它是一种非常精确的测量小角度的检测工具，用它可测量被测平面相对于水平位置的倾斜度、两部件相互平行度和垂直度。一种新型数显二维电子水平仪，所述水平仪I包括角度转换�？�2和数据处理�？�3 ;所述角度转换�？�2向数据处理�？�3传输信息和提供电能；所述数据处理模块3处理角度转换�？�2提供的信息。所述角度转换�？�2包括敏感元器件、信号调理电路。[0008]所述数据处理模块3包括单片机301、电源管理管理�？�302、接口 303、显示屏304、键盘305、电池306。所述敏感元器件、信号调理电路、单片机301、电源管理管理�？�302位于所述水平I仪内；所述键盘305、显示屏304位于所述水平仪I外上表面；所述接口位于所述水平仪I 一侧面；所述电池306位于所述水平仪I内下表面。所述敏感元器件为双轴加速度传感器201。所述信号调理电路包括放大器202和滤波器203。所述单片机301包括数据采集�？�3011、A/D转换�？�3012、角度解算�？�3013、显示控制�？�3014。所述显示屏304为IXD数码显示屏，IXD数码显示屏分辨率高，节能环保。所述接口 303为RS-232总线性串行接口，进一步所述RS-232总线性串行接口换为RS-485总线性串行接口进行2台或2台以上水平仪双向通信。所述水平仪即可测量动态加速度，如振动；又可测量静态加速度，如重力加速度，并能承受大于等到IKG的冲击。电子水平仪是一种非常精确的测量小角度的检测工具，用它可测量被测平面相对于水平位置的倾斜度、两部件相互平行度和垂直度。使用电子水平仪进行监测具有高精度性、实时性、连续性的特点，通过对建筑物连续监测数据的分析处理，能对建筑物的安全性和稳定性作出确切的判断和预测。对大型和结构复杂的建筑物，可使用多台电子水平仪进行总线型串行接口连接，通过对计算机RS-232串行接口转换为RS-485串行接口，可进行多台电子水平仪的双向通信，能对建筑物各部分及总体受力和变形情况进行实时监测和分析。本实用新型主要广泛应用于桥梁架设、铁路铺设、土木工程、地质勘探、石油钻井、航空航海、工业自动化、智能平台、机械加工等领域的角度测量，特别是建筑工程规划验线、施工、安装、装饰、装修、监理、质监、验收等建筑行业必备的角度计量工具。本实用新型的有益效果是第一，可以精确测量小角度，可以测量两个自由度；第二，进行监测具有高精度性、实时性、连续性的特点；第三，智能化，抗干扰，易操作，低噪音，功率消耗低，防水防油防尘防潮；第四，可以置于人难以观察的地方，实现远距离的读数和检测；第五，电子数显，自动读数，实时存储数据；第六，功能齐全，数据处理和分析能力强，稳定性能优。
图I为数显二维电子水平仪结构图图2单片机结构图图3为双轴加速度传感器电路图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述一种新型数显二维电子水平仪，所述水平仪(I)包括角度转换模块(2)和数据处理�？�(3);所述角度转换�？�(2)向数据处理�？�(3)传输信息和提供电能；所述数据处理�？�(3)处理角度转换�？�(2)提供的信息。所述角度转换�？�(2)包括敏感元器件(201)、信号调理电路。所述数据处理�？�(3)包括单片机(301)、电源管理管理模块(302)、接口(303)、显示屏(304)、键盘(305)、电池(306)。所述敏感元器件、信号调理电路、单片机(301)、电源管理管理�？�(302)位于所述水平(I)仪内；所述键盘(305)、显示屏(304)位于所述水平仪(I)外上表面；所述接口 位于所述水平仪(I) 一侧面；所述电池(306)位于所述水平仪(I)内下表面。所述敏感元器件为双轴加速度传感器(201)，双轴加速度传感器(201)的电路图如图3所示。所述信号调理电路包括放大器(202)和滤波器(203)。所述单片机(301)包括数据采集�？�(3011)、A/D转换�？�(3012)、角度解算模块(3013)、显示控制�？�(3014)。所述显示屏(304)为IXD数码显示屏。所述接口(303)为RS-232总线性串行接口，进一步所述RS-232总线性串行接口换为RS-485总线性串行接口进行2台或2台以上水平仪双向通信。水平仪(I)放在被测物体A上，双轴加速度传感器(201)随着水平仪(I) 一起倾斜，应键盘(305)输入的信息，双轴加速度传感器(201)采集到的信息，经过放大器(202)和滤波器(203)对信息进行调理，并传输给单片机(301)，通过单片机(301)中的�？�(如采集�？�(3011)、A/D转换�？�(3012)、角度解算�？�(3013)、显示控制模块(3014))进行处理，把有效信息传至LCD数码显示屏，使工作人员直观有效地得到测量数据，整个过程需要电池306供电，然后由电源管理�？�(302)进行分配。在测量过程中本实用新型水平仪有着自动存储测量数据的功能，必要时可以通过接口(303)把所有数据和信息传输给计算机，另外还有着5分钟自动关屏可能。
权利要求1.一种新型数显二维电子水平仪，其特征在于，所述水平仪(I)包括角度转换�？�(2)和数据处理�？�(3);所述角度转换�？�(2)向数据处理�？�(3)传输信息和提供电能；所述数据处理�？�(3)处理角度转换�？�(2)提供的信息。
2.根据权利要求I所述的一种新型数显二维电子水平仪，其特征在于，所述角度转换�？�(2)包括敏感元器件、信号调理电路。
3.根据权利要求I所述的一种新型数显二维电子水平仪，其特征在于，所述数据处理�？�(3)包括单片机(301)、电源管理管理�？�(302)、接口(303)、显示屏(304)、键盘(305)、电池(306)。
4.根据权利要求2所述的一种新型数显二维电子水平仪，其特征在于，所述敏感元器件、信号调理电路、单片机(301)、电源管理管理�？�(302)位于所述水平(I)仪内；所述键盘(305)、显示屏(304)位于所述水平仪(I)外上表面；所述接口位于所述水平仪(I) 一侧面；所述电池(306)位于所述水平仪(I)内下表面。
5.根据权利要求2所述的一种新型数显二维电子水平仪，其特征在于，所述敏感元器件为双轴加速度传感器(201)。
6.根据权利要求2所述的一种新型数显二维电子水平仪，其特征在于，所述信号调理电路包括放大器(202)和滤波器(203)。
7.根据权利要求3所述的一种新型数显二维电子水平仪，其特征在于，所述单片机(301)包括数据采集�？�(3011)、A/D转换模块(3012)、角度解算�？�(3013)、显示控制�？�(3014)。
8.根据权利要求3所述的一种新型数显二维电子水平仪，其特征在于，所述显示屏(304)为IXD数码显示屏。
9.根据权利要求3所述的一种新型数显二维电子水平仪，其特征在于，所述接口(303)为RS-232总线性串行接口。
10.根据权利要求9所述的一种新型数显二维电子水平仪，其特征在于，所述RS-232总线性串行接口换为RS-485总线性串行接口进行2台或2台以上水平仪双向通信。
专利摘要本实用新型公开了一种新型数显二维电子水平仪，水平仪(1)包括角度转换�？�(2)和数据处理模块(3)；所述角度转换�？�(2)向数据处理�？�(3)传输信息和提供电能；所述数据处理�？�(3)处理角度转换�？�(2)提供的信息。本实用新型具有智能化操作、数显自动读数、二维同时测量、精度高、实时性、连续性、快捷、方便等优点。
文档编号G01C9/02GK202501842SQ20112048300
公开日2012年10月24日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者华强, 吴关根, 韩芬英, 黄永祥 申请人:杭州工具量具有限公司
专业数控铣床产品供应商
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