CN202501842U - 一种新型数显二维电子水平仪 - Google Patents

Abstract

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)包括角度转换模块(2)和数据处理模块(3)；所述角度转换模块(2)向数据处理模块(3)传输信息和提供电能；所述数据处理模块(3)处理角度转换模块(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。

Description

一种新型数显二维电子水平仪

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1包括角度转换模块2和数据处理模块3；所述角度转换模块2向数据处理模块3传输信息和提供电能；所述数据处理模块3处理角度转换模块2提供的信息。 

所述角度转换模块2包括敏感元器件、信号调理电路。 

所述数据处理模块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、电源管理管理模块302位于所述水平1仪内；所述键盘305、显示屏304位于所述水平仪1外上表面；所述接口位于所述水平仪1一侧面；所述电池306位于所述水平仪1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包括数据采集模块3011、A/D转换模块3012、角度解算模块3013、显示控制模块3014。 

所述显示屏304为LCD数码显示屏，LCD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1KG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。 

附图说明

图1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

下面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(1)包括角度转换模块(2)和数据处理模块(3)；所述角度转换模块(2)向数据处理模块(3)传输信息和提供电能；所述数据处理模块(3)处理角度转换模块(2)提供的信息。 

所述角度转换模块(2)包括敏感元器件(201)、信号调理电路。 

所述数据处理模块(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)、电源管理管理模块(302)位于所述水平(1)仪内；所述键盘(305)、显示屏(304)位于所述水平仪(1)外上表面；所述接口位于所述水平仪(1)一侧面；所述电池(306)位于所述水平仪(1)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)包括数据采集模块(3011)、A/D转换模块(3012)、角度解算模块(3013)、显示控制模块(3014)。 

所述显示屏(304)为LCD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(1)放在被测物体A上，双轴加速度传感器(201)随着水平仪(1)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)中的模块(如采集模块(3011)、A/D转换模块(3012)、角度解算模块(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，然后由电源管理模块(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。 

Claims (10)

1.一种新型数显二维电子水平仪，其特征在于，所述水平仪(1)包括角度转换模块(2)和数据处理模块(3)；所述角度转换模块(2)向数据处理模块(3)传输信息和提供电能；所述数据处理模块(3)处理角度转换模块(2)提供的信息。

2.根据权利要求1所述的一种新型数显二维电子水平仪，其特征在于，所述角度转换模块(2)包括敏感元器件、信号调理电路。

3.根据权利要求1所述的一种新型数显二维电子水平仪，其特征在于，所述数据处理模块(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)。

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)、电源管理管理模块(302)位于所述水平(1)仪内；所述键盘(305)、显示屏(304)位于所述水平仪(1)外上表面；所述接口位于所述水平仪(1)一侧面；所述电池(306)位于所述水平仪(1)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)包括数据采集模块(3011)、A/D转换模块(3012)、角度解算模块(3013)、显示控制模块(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LCD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。 

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