專(zhuān)利名稱(chēng)：：建筑用電子水平尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及工程用水平尺，尤其涉及建筑工程用電子水平尺的技術(shù)改進(jìn)。
背景技術(shù)：
：在建筑、機(jī)械、鐵路、公路、橋梁、石油、及電力等工程領(lǐng)域中，常常要求精確測(cè)量被測(cè)表面的平行度，以便調(diào)整被測(cè)工程物的方位、姿態(tài)，從而準(zhǔn)確調(diào)整其控制面的平行度。目前，這類(lèi)測(cè)量?jī)x器均采用以地球重力方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的擺式傾角傳感器如電位器式、電容式、電感式等固體擺式傳感器，或電解液式、磁流體式、及導(dǎo)電液式等液體擺式傳感器，雖經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換并直接數(shù)字顯示，但仍然存在測(cè)量準(zhǔn)確度、靈敏度不高，僅能單向測(cè)角等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型就是針對(duì)現(xiàn)有電子水平尺的上述缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種測(cè)量準(zhǔn)確度、靈敏度大大提高，且既能測(cè)單向角、又能測(cè)平面角的建筑用電子水平尺。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型建筑用電子水平尺，其殼體內(nèi)裝有下列單元電路傾角傳感器，當(dāng)其角度敏感頭的工作面與被測(cè)表面同向時(shí)，可將被測(cè)表面傾角轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模擬信號(hào)，輸出模擬信號(hào)；信號(hào)處理電路，其輸入端與傾角傳感器輸出端相連接，將傾角傳感器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，并作進(jìn)一步數(shù)值處理，輸出數(shù)值處理信號(hào)；顯示器，其輸入端與信號(hào)處理電路輸出端相連接，將數(shù)值處理信號(hào)在屏幕上以數(shù)字顯示出來(lái)；電源電路，分別向上述傾角傳感器、信號(hào)處理電路、及顯示器提供電源；其特征在于所述的傾角傳感器是兩個(gè)擺式角度敏感頭，以?xún)蓴[式角度敏感頭的主擺面互成直角、兩工作面共一平面的方式安裝于水平尺殼體內(nèi)所構(gòu)成。所述的傾角傳感器的每個(gè)角度敏感頭的一對(duì)輸出端均聯(lián)接有一套模擬信號(hào)增益電路。所述的模擬信號(hào)增益電路分為兩級(jí)第一級(jí)是兩路平行放大濾波電路，其平行輸入端分別從一個(gè)角度敏感頭的一對(duì)采樣輸出端提取模擬信號(hào)，進(jìn)行放大、濾波后，平行輸出兩路前置模擬信號(hào)；第二級(jí)為差分放大器，其兩個(gè)輸入端與平行的放大濾波電路的一對(duì)輸出端相聯(lián)接，對(duì)兩路前置模擬信號(hào)進(jìn)行差分放大，輸出增益模擬信號(hào)。所述的兩路平行放大濾波電路，其中任一路是由脈沖發(fā)生器輸出端之一與“與非門(mén)”放大器的輸入端之一連接、再經(jīng)“與非門(mén)”輸出端與π形濾波電阻一端依次串聯(lián)組成；“與非門(mén)”放大器的輸入端之二即為平行放大濾波電路的一路輸入端，π形濾波電阻另端即為平行放大濾波電路的一路輸出端。所述的信號(hào)處理電路由下列單元電路依序組成16位串行輸出式模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，其兩平行輸入端與兩套并聯(lián)的模擬信號(hào)差分放大器輸出端相連接，將兩套增益模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)化為數(shù)值信號(hào)，輸出16位二進(jìn)制數(shù)值信號(hào)；微電腦數(shù)值處理電路，其輸入端與16位串行輸出式模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出端相連接，對(duì)16位二進(jìn)制數(shù)值信號(hào)進(jìn)一步處理，輸出數(shù)值處理信號(hào)。所述的微電腦數(shù)值處理電路是以中央處理器為中心，聯(lián)接鍵盤(pán)輸入電路、及只讀存儲(chǔ)器而構(gòu)成。所述的電源電路是帶充電接口電路的充電電池供電電路。由于上述改進(jìn)，本實(shí)用新型電子水平尺通過(guò)微電腦數(shù)值處理電路的設(shè)定，可方便地在單向角度測(cè)定、與平面角度測(cè)定的模式間切換，以適應(yīng)不同的測(cè)量環(huán)境及目的；模擬信號(hào)增益電路的采用，從采樣起點(diǎn)即開(kāi)始提高信號(hào)的靈敏度、準(zhǔn)確度，為后續(xù)數(shù)值處理提供了優(yōu)質(zhì)的原始數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；通過(guò)數(shù)值處理電路及軟件幫助，還可實(shí)現(xiàn)零位調(diào)整、線(xiàn)性度調(diào)整、角度鎖定、相對(duì)夾角測(cè)量等派生功能，動(dòng)態(tài)范圍寬、性能穩(wěn)定；充電電池供電使本實(shí)用新型外形簡(jiǎn)潔，攜帶、使用方便。以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作出說(shuō)明。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理框圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的外觀示意圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的傾角傳感器部分的電路接線(xiàn)圖。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例后續(xù)的信號(hào)處理等單元電路的接線(xiàn)圖。具體實(shí)施方式如圖1所示，本實(shí)用新型建筑用電子水平尺，設(shè)有下列單元電路由兩個(gè)擺式角度敏感頭1-1、1-2主擺面間互成直角、工作面共面方式安裝構(gòu)成的傾角傳感器1，當(dāng)其角度敏感頭1-1、1-2的工作面與被測(cè)表面同向時(shí)，可將被測(cè)表面傾角轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模擬信號(hào)；兩個(gè)角度敏感頭1-1、1-2每對(duì)輸出端分別聯(lián)接有一套兩級(jí)模擬信號(hào)增益電路2，第一級(jí)是兩路平行的放大濾波電路2-11、2-12，2-13、2-14，其一對(duì)輸入端分別從一個(gè)角度敏感頭1-1或1-2的一對(duì)采樣輸出端提取模擬信號(hào)，進(jìn)行放大、濾波后，輸出兩路前置模擬信號(hào)；第二級(jí)為差分放大器2-21、2-22，其各自的一對(duì)輸入端分別與平行的放大濾波電路2-11、2-12或2-13、2-14的一對(duì)輸出端相聯(lián)接，分別對(duì)各自的兩路前置模擬信號(hào)進(jìn)行差分放大，輸出增益模擬信號(hào)；信號(hào)處理電路組成為模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路3，其兩平行輸入端與兩套并聯(lián)的模擬信號(hào)差分放大器2-21、2-22輸出端相連接，將兩套增益模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)化為數(shù)值信號(hào)，輸出數(shù)值信號(hào)；微電腦數(shù)值處理電路，是以中央處理器4為中心，聯(lián)接鍵盤(pán)輸入電路5、及只讀存儲(chǔ)器6而構(gòu)成，其輸入端與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路3輸出端相連接，對(duì)數(shù)值信號(hào)進(jìn)一步處理，輸出數(shù)值處理信號(hào)；顯示器7，其輸入端與中央處理器4輸出端相連接，將數(shù)值處理信號(hào)在屏幕上以數(shù)字顯示出來(lái)；電源電路8，分別向上述傾角傳感器、信號(hào)處理電路、及顯示器提供電源。如圖2所示，本實(shí)用新型建筑用電子水平尺，外形為矩形盒體9，盒體9正面裝有輸入鍵盤(pán)5-1、顯示器屏幕7-1，下平面9-1為測(cè)量工作面，側(cè)面設(shè)有電源外接端口8-1。如圖3所示，本實(shí)用新型建筑用電子水平尺，傾角傳感器單元電路由兩個(gè)擺式角度敏感頭1-1、1-2以?xún)芍鲾[面間互成直角、工作面共面方式安裝構(gòu)成傾角傳感器1，當(dāng)其角度敏感頭1-1、1-2的公共工作面與被測(cè)表面同向時(shí)，可將被測(cè)表面傾角轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模擬信號(hào)，每個(gè)角度敏感頭1-1或1-2的一對(duì)輸出端分別聯(lián)接有一套兩級(jí)模擬信號(hào)增益電路2，其第一級(jí)是兩路平行的放大濾波電路，其中任一路由脈沖發(fā)生器(Astabletimer)輸出端out1或out2與“與非門(mén)”放大器YF1或YF2(YF3或YF4)的輸入端之一連接、再經(jīng)“與非門(mén)”YF1或YF2(YF3或YF4)輸出端與π形濾波電阻Rv一端依次串聯(lián)組成；“與非門(mén)”放大器YF1、YF2(或YF3、YF4)的輸入端之二即為放大濾波電路的一路輸入端，π形濾波電阻Rv另端即為放大濾波電路的一路輸出端；其每對(duì)平行輸入端分別從一個(gè)角度敏感頭1-1或1-2的一對(duì)采樣輸出端提取模擬信號(hào)，進(jìn)行放大、濾波后，平行輸出一對(duì)前置模擬信號(hào)；第二級(jí)為差分放大器2-21或2-22，其各自的+/-兩輸入端與平行的放大濾波電路的一對(duì)輸出端相聯(lián)接，對(duì)兩路前置模擬信號(hào)進(jìn)行差分放大，并從輸出端口S1、S2輸出增益模擬信號(hào)。如圖4所示，本實(shí)用新型建筑用電子水平尺，在傾角傳感器后續(xù)還設(shè)有信號(hào)處理電路包括16位串行輸出式模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路3，其兩平行輸入端IN1、IN2與兩套并聯(lián)的模擬信號(hào)差分放大器輸出端S1、S2分別通過(guò)電阻R13、R20或R’13、R’20相連接，將兩套增益模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)化為數(shù)值信號(hào)，從DO端口輸出兩套16位二進(jìn)制數(shù)值信號(hào)；微電腦數(shù)值處理電路，是以中央處理器4為中心，聯(lián)接鍵盤(pán)輸入電路5、及只讀存儲(chǔ)器6而構(gòu)成，其輸入端PA2與16位串行輸出式模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路3輸出端DO相連接，對(duì)兩套16位二進(jìn)制數(shù)值信號(hào)進(jìn)一步處理，從端口COM0～COM3、SEG7～SEG32等輸出數(shù)值處理信號(hào)；顯示器7，其輸入端與中央處理器4端口COM0～COM3、SEG7～SEG32等輸出端相連接，將數(shù)值處理信號(hào)在屏幕上以數(shù)字顯示出來(lái)；電源電路8，是帶充電接口電路8-1的充電電池供電電路，主要通過(guò)VCC端口及接地線(xiàn)分別向上述傾角傳感器1、2信號(hào)處理電路、及顯示器7等提供電源。如上述各圖所示使用時(shí)，接通電源電路8，將矩形盒體9下的測(cè)量工作面9-1貼緊待測(cè)平面，傾角傳感器的兩個(gè)擺式角度敏感頭1-1、1-2分別輸出對(duì)應(yīng)的測(cè)角模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)內(nèi)部單元電路包括模擬信號(hào)增益電路2、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路3、中央處理器4、鍵盤(pán)輸入電路5等處理提升后，在數(shù)字顯示器7上數(shù)顯出單向角度、或平面角度的數(shù)字結(jié)果。權(quán)利要求1.一種建筑用電子水平尺，其殼體內(nèi)裝有下列單元電路傾角傳感器，當(dāng)其角度敏感頭的工作面與被測(cè)表面同向時(shí)，可將被測(cè)表面傾角轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模擬信號(hào)，輸出模擬信號(hào)；信號(hào)處理電路，其輸入端與傾角傳感器輸出端相連接，將傾角傳感器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，并作進(jìn)一步數(shù)值處理，輸出數(shù)值處理信號(hào)；顯示器，其輸入端與信號(hào)處理電路輸出端相連接，將數(shù)值處理信號(hào)在屏幕上以數(shù)字顯示出來(lái)；電源電路，分別向上述傾角傳感器、信號(hào)處理電路、及顯示器提供電源；其特征在于所述的傾角傳感器是兩個(gè)擺式角度敏感頭，以?xún)蓴[式角度敏感頭的主擺面互成直角、兩工作面共一平面的方式安裝于水平尺殼體內(nèi)所構(gòu)成。2.如權(quán)利要求1所述的建筑用電子水平尺，其特征在于所述的傾角傳感器的每個(gè)角度敏感頭的一對(duì)輸出端均聯(lián)接有一套模擬信號(hào)增益電路。3.如權(quán)利要求2所述的建筑用電子水平尺，其特征在于所述的模擬信號(hào)增益電路分為兩級(jí)第一級(jí)是兩路平行放大濾波電路，其平行輸入端分別從一個(gè)角度敏感頭的一對(duì)采樣輸出端提取模擬信號(hào)，進(jìn)行放大、濾波后，平行輸出兩路前置模擬信號(hào)；第二級(jí)為差分放大器，其兩個(gè)輸入端與平行的放大濾波電路的一對(duì)輸出端相聯(lián)接，對(duì)兩路前置模擬信號(hào)進(jìn)行差分放大，輸出增益模擬信號(hào)。4.如權(quán)利要求3所述的建筑用電子水平尺，其特征在于所述的兩路平行放大濾波電路，其中任一路是由脈沖發(fā)生器輸出端之一與“與非門(mén)”放大器的輸入端之一連接、再經(jīng)“與非門(mén)”輸出端與π形濾波電阻一端依次串聯(lián)組成；“與非門(mén)”放大器的輸入端之二即為平行放大濾波電路的一路輸入端，π形濾波電阻另端即為平行放大濾波電路的一路輸出端。5.如權(quán)利要求1、2、3、4中任一所述的建筑用電子水平尺，其特征在于所述的信號(hào)處理電路由下列單元電路依序組成16位串行輸出式模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，其兩平行輸入端與兩套并聯(lián)的模擬信號(hào)差分放大器輸出端相連接，將兩套增益模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)化為數(shù)值信號(hào)，輸出16位二進(jìn)制數(shù)值信號(hào)；微電腦數(shù)值處理電路，其輸入端與16位串行輸出式模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出端相連接，對(duì)16位二進(jìn)制數(shù)值信號(hào)進(jìn)一步處理，輸出數(shù)值處理信號(hào)。6.如權(quán)利要求5所述的建筑用電子水平尺，其特征在于所述的微電腦數(shù)值處理電路是以中央處理器為中心，聯(lián)接鍵盤(pán)輸入電路、及只讀存儲(chǔ)器而構(gòu)成。7.如權(quán)利要求6所述的建筑用電子水平尺，其特征在于所述的電源電路是帶充電接口電路的充電電池供電電路。專(zhuān)利摘要一種建筑用電子水平尺,矩形殼體內(nèi)裝有特征傾角傳感器,是兩個(gè)擺式角度敏感頭,以?xún)蓴[式角度敏感頭的主擺面互成直角、兩工作面共面的方式安裝構(gòu)成;傾角傳感器的每個(gè)角度敏感頭的一對(duì)輸出端均聯(lián)接有一套模擬信號(hào)增益電路;信號(hào)處理電路,其輸入端與傾角傳感器電路輸出端相連接,將傾角傳感器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換,并作進(jìn)一步數(shù)值處理,輸出數(shù)值處理信號(hào);顯示器,其輸入端與信號(hào)處理電路輸出端相連接,將數(shù)值處理信號(hào)在屏幕上以數(shù)字顯示出來(lái);電源電路,向上述單元電路提供電源;本實(shí)用新型電子水平尺通過(guò)微電腦數(shù)值處理電路的設(shè)定,可方便地在單向角度測(cè)定、與平面角度測(cè)定模式間切換,且具高的信號(hào)靈敏度、準(zhǔn)確度。文檔編號(hào)G01C9/16GK2505806SQ0124976公開(kāi)日2002年8月14日申請(qǐng)日期2001年9月24日優(yōu)先權(quán)日2001年9月24日發(fā)明者周業(yè)華申請(qǐng)人:周業(yè)華