专利名称：多功能电子水平尺的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑工程测量工具，具体涉及多功能电子水平尺结构改进。
背景技术：
目前在建筑、机械、铁路、公路、桥梁、石油、及电力等工程领域中，常常要求精确测量被测面的平行度，以便调整被测工程物的方位姿态，从而实现准确调整其控制面的平行度，这类仪器以往采用以地球重力方向为基础的摆布倾角传感器如电位器式、电容式、电感式等固体摆式倾角传感器，及电介液式、磁性流体式等等倾角传感器来作为电子水平尺的信号源。虽经A/D转换并显示直读，但这样做出的水平尺，仍存在以下不足结构复杂、需要外接电源、测量不准确、灵敏度不高、精确度不高。

发明内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种采样可靠性高、结构简单、易于批量生产、微功耗的数字显示式的多功能电子水平尺。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是本实用新型由尺体及装于尺体上的传感器、A/D转换器、中央处理器CPU、液晶显示器、稳压电源、键盘组成，其特征在于传感器为膜电位倾角传感器，它由两组金属膜电阻及电阻形成的桥式电路与陶瓷缸、导电液组成，传感器输出的信号经过A/D转换器的模数转换，送到中央处理器CPU处理、译码后，再经驱动器驱动液晶显示器显示当前所测平行状态。
本实用新型由于采用膜电位倾角传感器，具有采样精度高、分辨率高、线性度高的特点，并且具有绝对与相对角度测量功能，以及角度锁定功能，同时零位与线性度调整均可通过软件实现。本实用新型还具有灵敏度高、宽动态范围、结构简单、耐恶劣环境、性能稳定、易于批量生产、功耗小等优点。


图1为本实用新型的原理方框图图2为本实用新型尺体的电路原理图图3为本实用新型的正视图图4为本实用新型的膜电位倾角传感器结构示意图具体实施方式
如附图1、3所示，本实用新型由尺体7及装于尺体7上的传感器1、A/D转换器2、中央处理器CPU3、液晶显示器4、稳压电源5、键盘6组成，如图4所示金属膜电阻9、10及与电阻Ra、Rb形成的桥式电路与陶瓷缸8、导电液11组成膜电位倾角传感器1。传感器1输出的信号ΔV经过A/D转换器2的模数转换，送到中央处理器CPU3处理、译码后，再经驱动器驱动液晶显示器4显示当前所测平衡状态。本实施例中驱动器设置在液晶显示器4中。
本实用新型的工作原理如下当被测面平整时，导电液处于水平状态，此时金属膜电阻9、10及电阻Ra、Rb组成的膜电位倾角传感器1的电桥处于平衡状态，电位差ΔV等于零，膜电位倾角传感器1无信号输出；当被测面倾斜一个角度时，陶瓷缸8内的导电液11也相应地倾斜一定的角度，此时电桥失去平衡，膜电位倾角传感器1输出电位差ΔV电压信号；为了减少间接误差，陶瓷缸8的底面与尺体的工作面平行。电位差ΔV电压信号经过A/D转换器2的模数转换后，送到中央处理器CPU3进行处理、译码，再经驱动器驱动液晶显示器4，液晶显示器4显示出当前所测被测面的平行度；尺体7板面上的键盘6设有“开机/关机”、“相/绝对角”、“计算”、“时钟”等功能键。
图2给出了本实用新型实施例的电路原理图，下面结合该实施例对本实用新型作进一步说明，如图2所示，膜电位倾角传感器1相对于水平面产生一个角度，输出一个电压信号，通过电阻R4、R6构成的分压电路分压之后，送至A/D转换电路2进行模数转换，A/D转换电路2将数字信号送至CPU3进行计算处理、译码，再送至LCD驱动器及液晶屏进行角度显示。图2中，6为矩阵键盘电路，由CPU3拾个孔脚构成4×6矩阵键盘，通过此键盘可构成“开机/关机”、“相/绝对角”、“计算”、“时钟”等功能键。
图2中5为稳压电路，+9V电源通过稳压电路5稳压之后输出+5V电源，电容C5、C6为滤波电路，此+5V电源为CPU电路供电，也是EEPROM存贮器及其它芯片的供电电路。三极管、场效应管及电阻R10、R11构成传感器供电控制电路，控制传感器采样，电阻R2、R3及稳压管为稳压管控制电路。CPU外围电路，晶振XTI及电容C1、C4构成CPU起振振荡电路，为CPU工作提供保障，其中CPU选用GMS87C1404型号。
权利要求1.多功能电子水平尺，它由尺体(7)以及装于尺体(7)上的传感器(1)、A/D转换器(2)、中央处理器CPU(3)、液晶显示器(4)、稳压电源(5)、键盘(6)组成，其特征在于所述传感器(1)为膜电位倾角传感器，它由金属膜电阻(9)、(10)及电阻Ra、Rb形成的桥式电路与陶瓷缸(8)、导电液(11)组成，传感器(1)输出的信号经过A/D转换器(2)的模数转换，送到中央处理器CPU(3)处理、译码后，再经驱动器驱动液晶显示器(4)显示当前所测平行状态。
专利摘要一种多功能电子水平尺，由尺体及装于尺体上的传感器、A/D转换器、中央处理器CPU、液晶显示器、稳压电源、键盘组成，其特征在于传感器为膜电位倾角传感器，它由两组金属膜电阻及电阻形成的桥式电路与陶瓷缸、导电液组成，传感器输出的信号经过A/D转换器的模数转换，送到中央处理器CPU处理、译码后，再经驱动器驱动液晶显示器显示当前所测平行状态。本实用新型具有采样精度高、分辨率高、线性度高的特点，并且具有绝对与相对角度测量功能，以及角度锁定功能，同时零位与线性度调整均可通过软件实现，还具有灵敏度高、宽动态范围、结构简单、耐恶劣环境、性能稳定、易于批量生产、功耗小等优点。
文档编号G01C9/18GK2575607SQ0227757
公开日2003年9月24日 申请日期2002年10月31日 优先权日2002年10月31日
发明者周业华 申请人:周业华