[实用新型]高精度带温补倾角模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，具体是一种用于高精度倾角测量的测量模块。

背景技术

目前，倾角传感器由于制造上的限制，在电路设计和安装结构上存在设计缺陷，系统误差高。一方面未考虑采用稳定的电源及高精度的A/D采集芯片，另一方面，没有考虑材料的温度特性，未对安装方式及材料进行系统性温补，所以，所测量的倾角都会随温度变化而发生变化，即数据存在温漂。并且，安装螺丝、安装位置、安装方法和安装材料都会引起温漂。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的发明目的在于提供一种高精度带温补倾角模块，以解决测量的倾角数据存在温漂的问题。

为实现上述目的，本实用新型的电路板固定在基座上，基座将倾角模块安装在被测物体表面；倾角传感器、温度传感器、存储芯片、升压芯片、微处理器焊接在电路板上，温度传感器、存储芯片与微处理器连接，升压芯片与倾角传感器连接；倾角传感器周围放有干燥剂，倾角传感器上方装有填充物，屏蔽盒焊接在电路板上，将干燥剂、填充物、倾角传感器、温度传感器封闭起来。

所述电路板上设有对外A/D采集端口、存储电路、电源电路、温度采集电路、升压电路、微处理器最小系统与角度测量电路；A/D采集端口、温度采集电路以及角度测量电路的模拟输出连接到微处理器最小系统的A/D采集端口；存储电路的通信端口连接到微处理器最小系统的通用I/O口；升压电路的电压输出连接到角度测量电路的电源上；电源电路与存储电路、升压电路和微处理器最小系统的电源相连。

当倾角传感器的倾斜角度发生变化时，其对外输出引脚的电压也随之发生改变，而且，其倾斜角度与输出电压成正比，当微处理器通过A/D采集后，将模拟电压转换为数字量后，就可以计算出当前的倾角。

当温度变化时，材料会热胀冷缩，电子电路中存在数据漂移。为了让温度变化数据仍然稳定，人为使模块从最低工作温度上升到最高工作温度，并记录整个温度变化过程时的倾角数据，将这些温度点所对应的倾角数据存储起来，并设定其中某一温度点为基准点，微处理器计算出所存储的倾角数据与基准点数据的差值。实际使用该模块测量倾角时，模块自动读取上述数据，微处理器测量出当前的温度，再用当前的测量数据减去当前温度对应的差值，即为实际所测量的倾角值。这样，随着温度的变化，所测量的倾角数据就处于稳定状态，以达到克服温漂的目的。

本实用新型与现有技术相比，所测量的倾角不会随温度变化而发生变化，可有效杜绝安装螺丝、安装位置、安装方法和安装材料所引起的温漂现象。结构简单，操作方便，测量数据精度高，测量稳定可靠，自动化程度高。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型的整体结构主视图。

图3是图2的B-B剖视图。

图4是本实用新型的整体电路图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，电路板9通过安装孔3用螺丝固定在基座1上，基座1通过模块安装孔2将倾角模块安装在被测物体表面，安装时要保证两端螺丝安装的扭力相同；倾角传感器7、温度传感器8、存储芯片10、升压芯片11、微处理器12焊接在电路板9上，温度传感器8、存储芯片10与微处理器12连接，升压芯片11与倾角传感器7连接，本实用新型通过微处理器12的A/D端口采集倾角传感器7和温度传感器的数据8，并转换为数字量，微处理器12将温度补偿过程中的数据存入存储芯片10，当倾角模块投入使用后，微处理器12再从存储芯片10中读取温补数据，根据当前温度进行数据补偿，升压芯片11为倾角传感器7供电；倾角传感器7周围放有干燥剂4，上方设有填充物6，屏蔽盒5焊接在电路板9上，将干燥剂4、填充物6、倾角传感器7、温度传感器8封闭起来，使倾角传感器7与外部隔绝，防止温度变化时在芯片或温度传感器上凝结水珠，电路板焊接完成后，还需要在表面涂上三防漆，防止电路被氧化或被水破坏。

如图4所示，电路板上设有对外A/D采集端口13、存储电路14、电源电路15、温度采集电路16、升压电路17、微处理器最小系统18与角度测量电路19；A/D采集端口13、温度采集电路16以及角度测量电路19的模拟输出连接到微处理器最小系统18的A/D采集端口；存储电路14的通信端口连接到微处理器最小系统18的通用I/O口；升压电路17的电压输出连接到角度测量电路19的电源上；电源电路15与存储电路14、升压电路17和微处理器最小系统18的电源相连。