[发明专利]高精度摆锤式角度测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种角度测量装置技术领域，具体涉及一种高精度摆锤式角度测量装置。

背景技术

角度测量装置是一种应用领域非常广泛的传感器，当对转动的物体进行位置或者速度的测控，就需要用到角度测量装置。它是利用角度变化来定位物体位置的电子元件。适用于汽车，工程机械，宇宙装置、导弹、飞机雷达天线的伺服系统以及注塑机，木工机械，印刷机，电子尺，机器人，工程监测，电脑控制运动器械等需要精确测量位移的场合。

目前角度测量装置分为线绕式，电容式，电阻式，磁阻式和光电式等，其中应用较广的为磁阻式角度传感器、导电塑料电位器和三轴加速度传感器。磁阻式角度传感器的缺点是使用环境温度范围窄，要求很高的装配精度，不可以承受传感器和磁铁之间间隙较大的变化及负载安装要求，不易形成防爆结构。导电塑料电位器可测精度为±0.1%，但阻值易受环境湿度影响，因此测量结果不够准确。三轴加速度传感器能够测量0.25°内变化的角度，测量精度较低。

发明内容

本发明要提供一种测量结果受环境影响小的高精度摆锤式角度测量装置。

为解决现有技术存在的问题，本发明提供的技术方案是：一种高精度摆锤式角度测量装置，包括外壳、连接块和摆锤，外壳外壁上设置有安装耳，其特征在于：所述外壳为密封结构，其侧壁上固联有导电塑料电位器，导电塑料电位器的转轴端通过连接块与摆锤的上端固定联接，摆锤上设置有倾角传感器组件；所述外壳内壁上还固联有汇总信号处理电路板，汇总信号处理电路板与穿设于外壳上的航空插座相接。

上述倾角传感器组件设置于摆锤的水平面中心位置。

上述外壳的材质为铝或铜。

上导电塑料电位器通过安装板固联于外壳上。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、环境对测量结果影响很小，稳定性好：使用环境温度范围宽，可应用于﹣40℃~85℃的环境下，因为所有测量装置密封安装于壳体内，所以受环境湿度不受影响，测量结果准确。

2、能够测量±170°内的倾角变化，测量精度高，测量精度可达到0.001°

3、成本低廉，制造方便，适用于各种环境下的物体角度测量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图。

其中，1.外壳；2.安装板；3.倾角传感器组件；4. 安装耳；5.摆锤；6.导电塑料电位器；7.连接杆；8. 汇总信号处理电路板；9.航空插座。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图详细说明本发明，但本发明并不局限于具体实施例。

参见图1和图2，一种高精度摆锤式角度测量装置，包括外壳1、连接块7和摆锤5，外壳1外壁上设置有安装耳4。所述外壳1为密封结构，其侧壁上固联有导电塑料电位器，导电塑料电位器的转轴端通过连接块7与摆锤5的上端固定联接，摆锤5上设置有倾角传感器组件3；所述外壳内壁上还固联有汇总信号处理电路板8，汇总信号处理电路板8与穿设于外壳1上的航空插座9相接。所述倾角传感器组件3设置于摆锤5的水平面中心位置。所述外壳1的材质为铝。所述导电塑料电位器6通过安装板2固联于外壳1上。

本发明中的倾角传感器组件3为公知的结构，其包括倾角传感器和对应的处理电路板。

    使用时，本装置通过安装耳11垂直安装在被测物体上。当被测物体相对于水平面倾斜一定角度时，摆锤5带动倾角传感器组件3仍旧保持垂直，此时导电塑料电位器6根据电阻的变化，可测得摆锤5和被测物体中线的倾角，并将数据传输给汇总信号处理电路板8。由于物体惯性和摩擦力作用，摆锤5以一个微小的角度偏离垂直位置。由于倾角传感器组件3的测量精度可达秒，则倾角传感器组件3检测出摆锤5偏离的微小角度测量值被送入汇总信号处理电路板8，和导电塑料电位器6的检测数据进行汇总，得到被测物体的角度值。最终，高精度的角度值通过航空插座9将数据送到外部的上位机。