便携式倾角传感器的研究设计.pdf

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1、2012正仪表技术与传感器2012第11期，InstrumentTechniqueandSensorNo．11便携式倾角传感器的研究设计姚东伟，王培先，张江波(1．江海职业技术学院机电工程系，江苏扬州225101；2．郑州职业技术学院，河南郑州450121；3．郑州航天电子技术有限公司，河南郑州450001)摘要：传统军用测角仪器采用分体设计，其体积庞大、读数困难，因此，研究设计一种便携式倾角传感器。该传感器将测量和显示功能一体化，并采用干电池供电，实现了简易快捷的测量，具有便携式、高精度、高稳定性等优点。实践证明该设计产品综合性能较高，可

2、广泛应用于高精度测角需求的军事和工业现场。关键词：便携式；倾角传感器；一体化设计中图分类号：TP274文献标识码：B文章编号：1002—1841(2012)11—0025—03ResearchandDesignofPortableInclinationSensorYAODong—wei’，WANGPei—xian。，ZHANGJiangbo。(1．ElectricalandMechanicalEngineeringDepartmentofJianghaiPolytechnicCollege，Yangzhou225101，China；2．Zh

3、engzhouProfessionalTechnologyInstitute，Zhengzhou450121，China；3．ZhengzhouAerospaceElectronicTechnologyCo．，Ltd，Zhengzhou450001，China)Abstract：Becauseofhavingmeasureanddisplaypartdividually，thetraditionalmilitaryinclinom—eterhashugephysicalvol—umeandhardtoreceivedata．Thispape

4、rdesignedakindofportableinclinometer．Thisinclinometercombinestheabilitiesofmeas—ureanddisplay，andhastheadvantageofhighaccuracyandstability．ItcanbeappliedinvariousmilitaJyandindustrialplacesex—tensivelyforitsgreatcapabilities．Keywords：portability；inclinometer；integrativedes

5、ign0引言传统的倾角传感器以其测量精度高、可靠性强在水平、垂直度检测以及小角度测量领域占据有重要的地位，已经作为多种大型号军用设备配套仪器在航天发射、雷达车调平、火炮初始化调平等专业领域得到广泛的应用。但在比较恶劣的环境条件、无市电供应状态下该类传感器产品不能进行测量工作。图1系统结构因此研究可适应恶劣环境及民用要求的小体积、轻重量、电池该水平倾角传感器系统的工作过程如下：敏感元件是对角供电、使用方便灵活的倾角传感器产品成为一个亟待解决的问度变化敏感的液体式电导液，其输出的电导信号在小范围内与题。角度成线性变化，经过转变后使其以电压信号的

6、形式输出。通经过对课题的讨论，以及对方案涉及到的新技术、新工艺过运算放大器的适度放大后，变为对用户有用的电压信号。传的试验论证，确立方案如下：以现有的倾角传感器中使用的模统的水平倾角传感器多采用电压信号输出的形式实现其功能。拟处理电路及其敏感元件为基础，增加了A／D转换器(模数转系统中，将其通过A／D转换后变为数字信号并将数字信号传送换器)、微处理器、电源稳压处理、液晶显示、RS一232数据处理入微处理器中进行滤波、限幅、角度化等处理，使之变为对应的等电路模块，采用微功耗电子元器件，提高倾角传感器的数据精确的角度实时信号，并通过液晶模块进行

7、显示以实现人机接处理功能，改变电源供电的形式，增加人机对话接口，整体提高口。另外配置了RS一232信号传输模块，系统可以通过该模块了仪器的技术含量和市场竞争力。进行数据传输，实现与上位机的通讯。1电路系统方案为满足仪器的便携式要求，在电源处理及电路元器件选择1．1系统整体设计上，我们主要采取了选用干电池电源稳压处理模块和采用微功电路系统设计采用了模块化设计的方法，经过分析将便携耗器件实现电路功能的方法。系统中元器件的供电都采用由式倾角传感器分为以下几个主要模块：传感器敏感元件模块；干电池组合并经过稳压处理的-4-5V电源供电。为实现能源的电

8、源供电模块；传感器信号采集与放大模块；A／D转换模块；微节约以满足较长时间的工作需求，数字处理部分元器件都采用处理器模块；液晶显示模块；RS一232信号传输模块。了节电的COMS