防震傾角儀的制作方法
【專利摘要】防震傾角儀，包括單片機控制模塊，單片機控制模塊連接角加速度傳感模塊、陀螺儀模塊和電源模塊，單片機控制模塊連接液晶顯示模塊。本實用新型一種防震傾角儀操作簡單，無需技術經驗，體積小，便于攜帶和在特殊環境下使用。
【專利說明】防震傾角儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種測量儀器，特別是一種防震傾角儀。
【背景技術】
[0002]在建筑行業中，水平傾角是一個重要的物理量。一線的工人,往往需要在復雜多變的環境中，快速簡便地測得高精度的水平傾角。目前的測量儀器主要分為光學傾角儀器，如:經緯儀和數顯傾角儀兩種。光學儀器，測量精度高，可測范圍大。但是價格十分昂貴，且操作復雜，通常需要兩人以上，還要具備一定的操作技術。并且光學儀器難以在狹小的空間中進行測量，給測量工作帶來諸多不便。數顯傾角儀，價格較低，通常使用角加速度傳感器進行測量，測量精度低。而且數顯傾角儀在運動或震動環境下無法測量。但是，在許多施工過程中的測量往往伴隨著頻繁的震動。此時，數顯傾角儀就難以正常工作。
【發明內容】
[0003]本實用新型提供一種防震傾角儀，基于陀螺儀的原理，利用角加速度傳感器測量水平傾角。利用單片機同時采集角加速度傳感器與陀螺儀的值，通過加速度傳感器的測量值來補償水平傾角，從而去除震動引起的噪聲，以達防震的效果。
[0004]本實用新型采取的技術方案為:防震傾角儀，包括單片機控制模塊，單片機控制模塊連接角加速度傳感模塊、陀螺儀模塊和電源模塊，單片機控制模塊連接液晶顯示模塊。
[0005]電源模塊通過電壓變換電路連接單片機控制模塊，角加速度傳感模塊通過第一信號調理電路連接單片機控制模塊，陀螺儀模塊通過第二信號調理電路連接單片機控制模塊。
[0006]所述陀螺儀模塊包括陀螺儀傳感器ENC-03，所述角加速度傳感模塊包括MA7361角加速度傳感器，所述單片機控制模塊為STM32單片機，所述液晶顯示模塊為JN12864液晶屏，所述電源模塊為線性穩壓源MIC5205-3.3。
[0007]所述角加速度傳感模塊、陀螺儀模塊平貼于待測量裝置底部，角加速度傳感模塊的Z軸與待測量裝置底盤垂直。
[0008]本實用新型一種防震傾角儀，信號調理電路對采集信號適當放大，以此提高測量的精度。通過對角加速度傳感模塊的互補濾波，實現了在震動環境下快速、準確地檢測水平傾角。本實用新型一種防震傾角儀操作簡單，無需技術經驗，體積小，便于攜帶和在特殊環境下使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0010]圖1為本實用新型防震傾角儀連接框圖。
[0011]圖2為本實用新型角加速度傳感模塊電路圖。
[0012]圖3為本實用新型陀螺儀模塊電路圖。[0013]圖4為本實用新型單片機控制模塊電路圖。
[0014]圖5為本實用新型液晶顯示模塊電路圖。
[0015]圖6為本實用新型電源模塊電路圖。
[0016]圖7為本實用新型工作流程圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖f圖6所示，防震傾角儀，包括單片機控制模塊1，單片機控制模塊I連接角加速度傳感模塊2、陀螺儀模塊3和電源模塊4，單片機控制模塊I連接液晶顯示模塊5。電源模塊4通過電壓變換電路6連接單片機控制模塊I。
[0018]所述陀螺儀模塊3包括陀螺儀傳感器ENC-03，所述角加速度傳感模塊2包括MA7361角加速度傳感器，所述單片機控制模塊I為STM32單片機。所述液晶顯示模塊5為JN12864液晶屏。所述電源模塊4為線性穩壓源MIC5205-3.3。MA7361角度傳感器與陀螺儀傳感器ENC-03平貼于待測量裝置底部，MA7361角度傳感器的Z軸與待測量裝置底盤垂直。
[0019]如圖1所示，電源模塊4通過電壓變換電路6將5V電壓，轉換成3.3V電壓供給系統，MA7361角加速度傳感器通過第一信號調理電路7接到STM32單片機上。陀螺儀模塊3通過第二信號調理電路8接到STM32單片機上，單片機通過引腳來驅動液晶顯示模塊5。
[0020]如圖2所示，角加速度傳感模塊2主要是基于加速度來測量傾角。該模塊由角加速度傳感器MMA7361，運放0PA2340，電容Cl、C7、C8、C9，電阻R5、R6、R7、R8、R9、RIO、Rll組成。當角加速度傳感器所在平面發生傾斜時，MMA7361的Zout腳輸出模擬電平，經電容C7完成一次低通濾波。電阻R5、R6經過分壓將0PA2340的+InB引腳電位固定。由于運算放大器在深度負反饋情況下的虛短，其-1nB被固定。當角加速度傳感器的輸出Zout腳電平變化時，引起流經電阻R7的電流產生變化。由于運算放大器的虛斷特性，流經電阻R8的電流與流經電阻R7的電流相等，即
【權利要求】
1.防震傾角儀，包括單片機控制模塊(I)，其特征在于，單片機控制模塊(I)連接角加速度傳感模塊(2)、陀螺儀模塊(3)和電源模塊(4)，單片機控制模塊(I)連接液晶顯示模塊(5),電源模塊(4)通過電壓變換電路(6)連接單片機控制模塊(I)，角加速度傳感模塊(2)通過第一信號調理電路(7)連接單片機控制模塊(1)，陀螺儀模塊(3)通過第二信號調理電路(8 )連接單片機控制模塊(I)。
2.根據權利要求1所述防震傾角儀，其特征在于，所述陀螺儀模塊(3)包括陀螺儀傳感器ENC-03。
3.根據權利要求1所述防震傾角儀，其特征在于，所述角加速度傳感模塊(2)包括MA7361角加速度傳感器。
4.根據權利要求1所述防震傾角儀，其特征在于，所述單片機控制模塊(I)為STM32單片機。
5.根據權利要求1所述防震傾角儀，其特征在于，所述液晶顯示模塊(5)為JN12864液晶屏。
6.根據權利要求1所述防震傾角儀，其特征在于，所述電源模塊(4)為線性穩壓源MIC5205-3.3。
7.根據權利要求1所述防震傾角儀，其特征在于，所述角加速度傳感模塊(2)、陀螺儀模塊(3)平貼于待測量裝置底部，角加速度傳感模塊(2)的Z軸與待測量裝置底盤垂直。
【文檔編號】G01C9/08GK203672369SQ201420009636
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月8日 優先權日:2014年1月8日
【發明者】徐浩, 龍思洋, 劉林, 常俊曉, 杜于龍, 王青云 申請人:三峽大學, 徐浩