[其他]倾斜测量装置

权利要求书

1、一种用於倾斜测量装置的传感器，其特征是包括：

一个部分地充有一种液体的膜盒；

第一电极装置，它包括装在膜盒中的第一和第二个电极。第一和第二个电极在液体中浸入的相应程度反映了膜盒在第一角度范围内绕一参考轴並相对于第一参考角的倾角；

第二电极装置，它由安装在膜盒中的第三和第四个电极构成，第三和第四个电极在液体中浸入的相应程度反映了膜盒在第二角度范围内绕参考轴並相对于第二参考角的倾角；

第一和第二电极装置被安装成使得膜盒绕参考轴的任意倾角至少被包含在第一和第二角度范围之中，而第一和第二参考角是指在这些角度上第一和第二电极装置中的电极分别基本相等地浸入液体中。

2、按照权利要求1的传感器，其特征是所述第一和第二参考角是相互正交地设置;

3、按照权利要求1或2的传感器，其特征是其中第一和第二个电极基本上为半圆形，並绕参考轴被彼此分开。

4、按照权利要求1至3的传感器，其特征为其中第三和第四个电极基本上为半圆形，並绕参考轴被彼此分开。

5、一种包含权利要求1至4所述传感器的倾斜测量装置，其特征是传感器相对于待测平面安装，装成使待测平面平行於参考轴，以使待测平面的倾斜度与传感器膜盒的倾角相对应。

6、按照权利要求5的装置，其特征是进一步包括：

一个激励源以产生一个加到膜盒中的激励信号;

信号处理装置以处理从膜盒输出的信号;

开关装置，用来选择任一电极並将其连接到激励源上以使激励源信号通过所选的电极加到膜盒上，激励信号被所选电极与公共电极之间的液体的阻抗所改变以形成输出信号，这个阻抗取决于所选电极浸入液体的程度;

控制装置，以控制开关装置的动作。

7、按照权利5的装置，其特征是其中开关装置用以将不包括所选电极的电极装置中的电极连在一起构成公共电极。

8、按照权利要求6和7的装置，其特征是其中的开关装置被安排成选择所述电极装置之一中的一个电极，然后是另一个电极来作为所选电极，並将所述的一个电极装置的未选电极接地。

9、按照权利要求8的装置，其特征是其中激励源产生一个交流电激励信号。

10、按照权利要求9的装置，其特征是所述的信号处理装置包括：

放大装置用以放大输出信号;

乘法器装置，用以将放大后的信号依次与第一和第二参考信号相乘，以产生第一和第二乘积信号，第一和第二参考信号包括一个与激励信号频率相同的成份，而两个参考信号相位彼此正交。

积分装置，用来将乘积信号在一个预定数目的周期内进行积分以形成第一和第二积分信号;

计算装置，对积分装置作出反应以从与顺序选择的电极相联系的积分信号中算得倾角。

11、按照权利要求10的装置，其特征是其中的乘法器装置根据一个在激励信号半个周期间隔上脉冲式地闭合和关断的参考信号对放大信号进行选通。

12、按照权利要求9的装置，其特征是所述的信号处理装置包括：

放大器装置，用以放大改变后的信号;

乘法器装置，用以将放大信号与一个包括和激励信号同频率同相的成份的参考信号相乘，以得到乘积信号;

积分装置，用来将乘法器装置的输出信号在一个预定的信号周期数目内进行积分，以形成积分信号;

计算装置，对积分装置起反应以从与顺序选择的电极相联系的积分信号中推算出倾角。

13、按照权利要求12的装置，其特征在于其中的乘法器装置根据一个在激励信号半个周期间隔上脉冲式地闭合和断开的参考信号来对放大信号进行选通。

14、按照权利要求10至13的装置，其特征是其中测量装置还包括一个模-数转换器，以将积分装置的输出转换为数字信号。

15、按照权利要求10至14的装置，其特征是其中控制装置对信号处理装置响应来选择第一和第二电极装置的电极，以使待测倾角落在第一和第二电极装置相应的范围内。