[发明专利]四簧平面位移式倾仰角测试器及测试方法

说明书

本发明涉及角度检测技术领域，尤其涉及一种四簧平面位移式倾仰角测试器及测试方法，本发明基于某倾斜平面的法线向量进行倾斜度测量，信号采集模块中，位于凹面镜的镜前焦点处的发光二极管发出的光经凹面镜反射后形成平行光束，感光管单元接收平行光束后，经过信号调理模块将光信号转换的电信号进行信号调理，控制模块根据调理后的电信号所载光照信息及感光管单元位置进行倾斜角计算；本发明倾斜度检测所基于的检测机理和方法独特，实现了倾斜度检测，检测精度高。

技术领域

本发明涉及角度检测技术领域，尤其涉及一种四簧平面位移式倾仰角测试器及测试方法。

背景技术

在工农业生产和服务、科学研究及日常生活中，角度或倾斜度测量是时常需要的，例如在设备安装、机械加工、建筑施工和交通运输等领域。然而，目前角度测量仪普遍存在精度低或者性价比不高的缺点，本发明旨在解决该问题。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种四簧平面位移式倾仰角测试器及测试方法，实现倾斜度检测，检测精度高。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：四簧平面位移式倾仰角测试器，包括测量仪，测量仪包括信号采集模块、信号调理模块和控制模块；

信号采集模块，包括感光管点阵板、弹簧、旋钮式弹簧栓和滑块；感光管点阵板为正方形结构，感光管点阵板上等间隔分布有若干感光管单元；旋钮式弹簧栓和弹簧的数量均为四个，四个旋钮式弹簧栓分别设于感光管点阵板的四条边中间，每个旋钮式弹簧栓通过弹簧连接于滑块侧部，四个连接于旋钮式弹簧栓和滑块之间的弹簧的长度和弹性系数均相同，感光管点阵板倾斜时，滑块在感光管点阵板上滑动；滑块包括透明圆盘状支撑体、设于支撑体上的凹面镜和设于支撑体上且位于凹面镜的镜前焦点处的发光二极管；发光二极管在焦点上所发出的光经凹面镜反射后形成平行光束，感光管单元用于接收平行光束；

信号调理模块，用于对由感光管采集的光信号转换的电信号进行信号调理；

控制模块，用于控制发光二极管发光及人机交互、用于根据调理后的电信号所载光照信息进行倾斜角计算。

按以上方案，信号调理模块包括信号调理器和模数变换器，信号调理器的输入端连接于感光管电路的输出端，模数变换器电连接于控制模块输入端；感光管电路输出的电压输入至信号调理器进行放大滤波处理，信号调理器的输出电压输入至模数变换器进行模数变换后输出至控制模块。

按以上方案，控制模块包括微处理器、显示器、扬声器和键盘，微处理器电连接于模数变换器获取光照信息后进行倾斜角计算，显示器、扬声器和键盘均电连接于微处理器用于人机交互；微处理器还电连接于发光二极管电路控制发光二极管发光。

按以上方案，测量仪还包括机箱、隔板、面板、电子模块盒和电池盒；机箱为内部中空的方形结构，机箱底面与感光管点阵板平行，隔板水平安装于机箱内用于将机箱内部分为上腔和下腔，感光管点阵板置于机箱内下腔中，电子模块盒设于机箱内上腔中用于放置信号调理模块和控制模块，电池盒也设于机箱内上腔中用于给系统供电，面板水平设于机箱内上腔上表面用于固定和开放显示器、扬声器和键盘。

本发明还提供一种四簧平面位移式倾仰角测试方法，采用上述的四簧平面位移式倾仰角测试器，测试方法步骤具体为：

步骤0：感光管点阵板左右两侧边的中点分别设为C点和A点，上下两侧边的中点分别设为B点和D点，感光管点阵板中点位置设为原点O，给定固定点C、A所在直线为X轴，给定固定点D、B所在直线为Y轴，原点O至固定点A为X轴正方向，原点O至固定点B为Y轴正方向；感光管点阵板处于水平状态时，滑块处于原点O位置处；感光管点阵板中的感光管单元的序号设为(i,j)，i＝0,…I,j＝0,…I,I设置成偶数；

步骤1：给序号集和赋以空集：

步骤2：给i赋以零值：i←0；

步骤3：给j赋以零值：j←0；