[发明专利]一种高精度倾角仪及智能温补系统

摘要

本发明公开了一种高精度倾角仪及智能温补系统，涉及倾角测量或倾角监测领域。该倾角仪包括倾角测量芯片和智能温补系统，当倾角测量芯片内部集成有温度测量器件时，智能温补系统包括微控制器、制热片、制冷片；当倾角测量芯片内部未集成有温度测量器件时，智能温补系统包括微控制器、制热片、制冷片、温度传感器，温度传感器置于倾角测量芯片的侧边。微控制器控制制热片、制冷片的启动/停止、功率的分级加载/卸载，获取温漂数组；在使用倾角仪时，微控制器自动完成温补。本发明能有效提高温补精度，减少温补工作量，提高工作效率。

主权项

一种高精度倾角仪，该倾角仪包括倾角测量芯片，其特征在于：该倾角仪还包括智能温补系统，当倾角测量芯片内部集成有温度测量器件时，所述智能温补系统包括微控制器、制热片、制冷片；当倾角测量芯片内部未集成有温度测量器件时，所述智能温补系统包括微控制器、制热片、制冷片、温度传感器，温度传感器置于倾角测量芯片的侧边；微控制器控制制热片、制冷片的启动/停止、功率的分级加载/卸载，获取温漂数组：微控制器预先设定倾角仪温补过程中的温补上限温度T上限、温补下限温度T下限；倾角仪固定在混凝土隔震试验台上；倾角仪正常工作一段时间至其内部温度和倾角读数稳定时，微控制器控制倾角仪将当前倾角读数自动置零；微控制器启动制冷片，制冷片分级进行功率加载，每级加载至倾角仪内部达到热平衡，即倾角仪内部的温度和温漂数据在一定时间内均稳定，制冷片才进行下一级功率加载，直至倾角仪内部的温度降至T下限以下时，制冷片才停止加载功率，并开始分级进行功率卸载，同时微控制器开始以一定频率采集温度数据和温漂数据，自动保存在微控制器的存储器内，且每级卸载过程中采集的数据保存为一组，每级卸载至倾角仪内部达到热平衡，制冷片才进行下一级功率卸载，直至制冷片的功率卸载到零；在倾角仪内部达到热平衡后，微控制器启动制热片，制热片分级进行功率加载，每级加载至倾角仪内部达到热平衡之后，制热片才进行下一级功率加载，在上述过程中微控制器继续采集温度数据和温漂数据，自动保存在微控制器的存储器内，且每级加载过程中采集的数据保存为一组，直至倾角仪内部的温度升到T上限时，制热片停止工作，同时微控制器停止记录温度数据和温漂数据；微控制器对自动分组保存在微控制器内的数据进行处理：微控制器从保存的多组数据中，提取每组中最后稳定的温度值和温漂值，作为该组的温漂数据，保存在温漂数组中，温漂数组中有若干列数据，n为温漂数组的总列数，m为温漂数组中列的序号，n、m均为正整数，且4≤m≤n；温漂数组中第m列的温度值为Tm，温漂数组中第m列的温漂值为Dm，温漂数组中第n列的温度值为Tn，温漂数组中第n列的温漂值为Dn；在使用倾角仪时，微控制器自动完成温补：使用倾角仪测量倾角时，人工将倾角仪的读数置零，同时记录置零时的温度T0，T0为此次测量的零漂温度，T下限＜T0＜T上限；测量一段时间后，倾角仪的当前倾角读数为Ax，温度传感器记录倾角仪内部的当前温度为Tx，倾角仪在当前温度Tx下相对于零漂温度T0发生的温漂值为Dx‑0，微控制器通过数据插值方法，结合温漂数组，计算出温漂值Dx‑0；微控制器再根据以下公式计算真实倾角测量值Areal：Areal＝Ax－Dx‑0，向外输出真实倾角测量值Areal。