[实用新型]便携式倾角仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种倾角仪，尤其是涉及一种便携式数显双轴倾角仪。

背景技术

目前，在现代测试及控制系统中，传感器是整个系统中最为重要的组成部分，它的性能好坏直接关系到测量结果的准确性和真实性，对传感器技术的研究已成为现代测控技术研究的核心。倾斜角传感器在航空、航天、及各种工程中应用很广泛，目前精度高、体积小、功耗低的倾斜角仪制造成本较高，结构复杂。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种结构简单、设计合理，携带方便、精度高的便携式倾角仪。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：电容C装于壳体内部下方，电容C上端面覆盖有热膜加热片，热敏传感器固定在壳体的一侧，电容C经导线与控制电路主板相接，电容C输出信号给壳体顶部的控制电路主板上的中央处理器MCU通过数字滤波和数字拟合将信号由输出端输出并由数码显示管LED显示，热敏传感器经滤波电阻R链接到中央处理器MCU模拟输入端，中央处理器MCU进行AD转换，并进行计算，中央处理器MCU产生电信号启动或停止热膜加热片。

本实用新型的优点是：

结构简单、设计合理，携带方便、精度高，灵敏度高，动态响应好，抗过载能力强，对高温、辐射和振动等恶劣条件适应性强。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。

由图1-图2可知，本实用新型电容C1、2装于壳体3内部下方，电容C1、2上端面覆盖有热膜加热片4，热敏传感器5固定在壳体3的一侧，电容C1、2经导线与控制电路主板6相接，电容C1、2输出信号给壳体3顶部的控制电路主板6上的中央处理器MCU通过数字滤波和数字拟合将信号由输出端输出并由数码显示管LED显示，热敏传感器5经滤波电阻R链接到中央处理器MCU模拟输入端，中央处理器MCU进行AD转换，并进行计算，中央处理器MCU产生电信号启动或停止热膜加热片4。

本实用新型采用电容，电容内的电解质为液体，如果环境温度过低，电解质容易发生凝固甚至冻结，会降低传感器灵敏度和输出精度。因此传感器工作对环境温度要求较高。采用了温度保持技术来使传感器在一定的低温范围内能够保证正常的工作。本实用新型在敏感元器件附近放置温度传感器，来采集敏感元器件所工作的环境温度，经过滤波和A/D转换将数据传给中央处理器MCU，中央处理器MCU根据一定的方式进行计算，得出的数据与敏感元器件正常的工作温度范围进行比较，超出范围时，中央处理器MCU会产生一个电信号来启动薄膜加热片，用于提高其工作环境温度；直至环境温度被提高到敏感元器件正常工作温度范围时，经过中央处理器MCU的计算和判断，它会再次产生一个电信号来切断薄膜加热片的供电。利用这种方式来保证传感器的正常工作。

由于电路部分使用了多路A/D信号，包括X轴、Z轴的两个敏感元器件的输出，以及用于温度保持的温度传感器的输出等，多路A/D信号的实时输出和转换会产生数字噪声；同时，X轴、Z轴两个轴向的开关转换会产生较大的温波和干扰。这样就会影响到传感器的输出精度和线性。在数据采集过程中利用数字滤波和在数据输出过程中采用数据拟合技术，不但可以提高传感器输出的灵敏度、精度和保持线性，而且降低了传感器硬件的设计复杂度，而且可以降低成本和缩小体积。由于本传感器所采用的中央处理器MCU具有33MHz的工作主频，在对敏感元器件的输出进行数据采集时，通过软件编程，舍弃最初的若干采集进来的数据，并对之后采集到的有效数据进行算术平均计算等方式进行数字滤波，通常该传感器的一次输出显示的数据是经过采集到的四十五个数据计算出来的。在传感器计算输出过程中，为了保正其线性和精度，在标定时对尽量小的单元进行测试，观察测试数据，按线性一致的临近点划分为多段数据组，然后进行多段数据拟合。这样就提高了传感器的输出精度，保证了线性。