[发明专利]森林数字式罗盘仪

说明书

技术领域

本发明属于测量仪器，具体涉及用于森林资源调查中方位角测量的森林数字式罗盘仪。

背景技术

对于森林资源调查而言，标准地境界测量和样点引线定位等实际工作经常要使用到森林罗盘仪测量两点间的磁方位角。森林罗盘仪采用的是传统的磁针配合读数刻度盘构成，在森林山地环境中由于多数地段复杂，森林罗盘仪精平比较困难，并且森林罗盘仪采用的人肉眼读数，不可避免存在读数不便，读数粗放的问题。因此，森林罗盘仪在山地测量标准地闭合差时往往难达到调查规定的精度要求，且工作效率低下。为了克服森林罗盘仪上述所存在的问题，本实用新型对现有森林罗盘仪上作了仪器数字式自动读数的改进。就目前数字罗盘(或电子罗盘)先进的的技术而言，主要有三种，一种是采用磁阻传感器，缺点是成本高，外围电路复杂，第二种是采用电感传感器(串用)缺点是灵敏度低、精度不高、信号弱，自耗大和体积不易做小，另一种是采用光敏传感器，缺点是受环境影响大，易受干扰，而且光敏材料只具备有限的使用寿命，结构也比较复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，高精度、高效率、操作简单方便的森林数字式罗盘仪。

本发明的目的是这样实现的：森林数字式罗盘仪包括水平机座，水平机座上设置有指南针盘、显示屏及外部控制部件，外部控制部件设有方位角初始化键、存贮健、电源开关和读数制动键，并设有数据通讯接口；水平机座内部设置电控功能单元；显示屏及外部控制部件与电控功能单元电连接；电控功能单元包括电源模块，还包括由电源模块供电的中央控制器、与中央控制器电连接的角位移传感器、放大器及存储器；角位移传感器安装在水平机座旋转轴心上。

本发明是在现有森林罗盘仪基础上进行了机械部分改进和电子部分功能新增。在水平机座旋转轴心上安装角位移传感器，采用了水平机座旋转角度与角位移传感器旋转角度同步一致的联动方式，可以快速准确地即时测量任意目标物的方位角。方位角的高精度数字化读量，为森林调查测量现代化提供了高技术测量装备。

本发明的特点：

1、与现代电子罗盘仪相比，仪器没有采用昂贵的磁阻传感器自动找北定位技术，而是采用指南针机械式正北定位使方位角读数数字化，经济实用。

2、本发明采用是角位移传感器的原理，经大量测试检验结果表明，仪器粗平时方位角观测读数与仪器精平时的读数差异十分微小，因此，仪器无需采用双轴传感器或水准器气泡精准较平方式，仪器只需肉眼粗平即可，无疑，仪器极大地提高了测树工效和在复杂森林环境中的适应性。

3、本发明测点快、读数快、信息数字化显示与存贮。本发明经试用，测量方位角的效率是森林罗盘仪的11倍，测量误差在±0.9％，取得了良好的效果。

下面结合附图与实例作进一步的说明，但本发明不限于本图所示。

附图说明

图1是本发明水平机座外部结构示意图；

图2是本发明水平机座内部结构示意图；

图3是本发明电控单元功能框图。

具体实施方式

如图1—图3所示，本发明包括水平机座1、电控功能单元2、指南针盘3、显示屏4及外部控制部件；指南针盘3、显示屏4与外部控制部件安装于水平机座1上面；外部控制部件包括方位角初始化键7、存贮健8、电源开关6和读数制动键5，并设有数据通讯接口11；水平机座1内部设置电控功能单元2；显示屏4及外部控制部件与电控功能单元2电连接；电控功能单元2包括电源模块10、中央控制器13、与中央控制器13电连接的角位移传感器12、放大器14及存储器15；角位移传感器12的转动轴固定在水平机座1内部的中心旋转轴16上。

所述的水平机座1下侧安置有水平旋转固定装置19。

所述的指南针盘3设有磁针9，指南针盘3的中轴线17与水平机座1中轴线18保持为同一直线，用于方位角0度定正北方向时初始化精准定位。

所述的方位角初始化键7是仪器方位角初始化为0度时所设置，存贮健8是对当前方位角需存贮时所设置，读数制动键5是确定当前观测方位角数据时所设置，电源开关6是控制仪器电源供断时所设置。

所述的电控功能单元中的电源模块10为电控功能单元各功能部件提供工作电源；角位移传感器12通过方位角初始化键7和读数制动键5向中央控制器13输入角度信号，中央控制器13调用专用计算程序运算后，将计算结果送到存储器15单元及放大器14并驱动屏示屏4，中央控制器13通过并设有数据通讯接口11控制数据的输出。

本发明的工作原理：