專利名稱：傾角傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于姿態(tài)測(cè)量的技術(shù)，具體涉及一種傾角傳感器。
背景技術(shù)：
目前對(duì)載體傾斜角度的測(cè)量方法非常多，但對(duì)低精度測(cè)量的需求主要停留在使用傾角 傳感器上。 一般的傾角傳感器分為液態(tài)傾角傳感器和固態(tài)傾角傳感器兩大類。
液態(tài)傾角傳感器內(nèi)部有液態(tài)的電解液和金屬電極，當(dāng)傾斜角度發(fā)生變化時(shí)，電極浸入 液體的深度也發(fā)生變化。通過這種方法可以測(cè)量出傾斜角度。但是用液態(tài)傾角傳感器有一 定局限性，如果長(zhǎng)時(shí)間超過液態(tài)傾角傳感器的量程工作，有可能會(huì)損壞液態(tài)傾角傳感器的 靈敏性。
為了解決這一問題，人們發(fā)明了固態(tài)傾角傳感器，如固體擺式傾角傳感器。由于固體 擺式傾角傳感器采用慣性器件力平衡式伺服系統(tǒng)，由擺錘、擺線、支架組成，通過測(cè)量擺 捶所受的合外力計(jì)算出傾斜角度。因此固體擺式傾角傳感器具有體積大、成本高的缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種利用加速度傳感器的傾角傳感器。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是-
一種傾角傳感器，其特征在于，包括一加速度傳感器、 一溫度傳感器、 一處理器和一 輸出模塊，所述加速度傳感器設(shè)有一X軸加速度輸出接口和一Y軸加速度輸出接口，所述 加速度傳感器的兩個(gè)加速度輸出接口分別連接一 A/D轉(zhuǎn)換模塊，該A/D轉(zhuǎn)換模塊用于對(duì)所 述的加速度傳感器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，所述溫度傳感器連接一 A/D轉(zhuǎn)換模塊， 該A/D轉(zhuǎn)換模塊用于對(duì)溫度傳感器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，上述兩個(gè)加速度輸出接 口和溫度傳感器輸出的數(shù)字信號(hào)分別傳送到所述處理器中，所述處理器通過運(yùn)算獲得載體 的傾斜角度信息，該傾斜角度信息通過輸出模塊傳送到用戶計(jì)算機(jī)上。
所述處理器為DSP數(shù)字處理器。
所述DSP數(shù)字處理器與輸出模塊之間可設(shè)有一 D/A轉(zhuǎn)換電路，該D/A轉(zhuǎn)換電路用于將 數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。
所述處理器包括一濾波模塊，該濾波模塊用于對(duì)所述載體的傾斜角度信息進(jìn)行濾波處所述輸出模塊為異步串行接口。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是
1、 、利用固態(tài)加速度傳感器進(jìn)行測(cè)量，不會(huì)因?yàn)槌砍潭鴵p壞傾角傳感器。
2、 采用固態(tài)加速度傳感器，本實(shí)用新型傾角傳感器的體積非常小，節(jié)省空間。
3、 本實(shí)用新型增加了溫度補(bǔ)償功能，工作溫度更寬，使用范圍更廣。
4、 采用串行接口輸出，數(shù)字接口與其它設(shè)備和計(jì)算機(jī)連接方便。


圖1為本實(shí)用新型傾角傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述
本實(shí)用新型硬件的結(jié)構(gòu)框圖見圖1。首先加速度傳感器將兩個(gè)互相垂直軸向的加速度 值以模擬量的形式輸出，加速度傳感器的X軸加速度輸出接口和Y軸加速度輸出接口，用 來提供計(jì)算傾斜角度的數(shù)據(jù)。高精度的溫度傳感器將當(dāng)前溫度值以模擬量的形式輸出，用
來作為溫度補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)。24位高精度AD轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)后傳輸給處 理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出最終的載體傾斜角度值。在經(jīng)過輸出接口，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī) 可以識(shí)別的信號(hào)，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。 本實(shí)用新型的實(shí)施過程如下
1. 首先利用加速度傳感器測(cè)量出兩個(gè)方向的加速度分量，加速度傳感器輸出為模擬信號(hào)。
2. 將加速度傳感器輸出的模擬信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)后，傳送至處理器。
3. 處理器將兩個(gè)方向的加速度分量經(jīng)過計(jì)算得出兩個(gè)方向的傾斜角度。
4. 利用溫度傳感器測(cè)量出當(dāng)前的環(huán)境溫度傳送至處理器。
5. 處理器按照一定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)經(jīng)過計(jì)算得出兩個(gè)方向的傾斜角度進(jìn)行補(bǔ)償，得出最后的 計(jì)算結(jié)果。
6. 將載體傾斜角度值通過串行接口輸出給其它設(shè)備或者計(jì)算機(jī)顯示。 上述實(shí)施例中的處理器可以是DSP數(shù)字處理器，也可以是單片機(jī)，且DSP數(shù)字處理器與輸出模塊之間還可設(shè)有一 D/A轉(zhuǎn)換電路，該D/A轉(zhuǎn)換電路用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。
另外，上述實(shí)施例中的處理器還可以包括一濾波模塊，該濾波模塊用于對(duì)所述載體的 傾斜角度信息進(jìn)行濾波處理。
此外，上述實(shí)施例中的輸出模塊可為異步串行接口，可方便與其它設(shè)備或計(jì)算機(jī)連接。
以上通過詳細(xì)實(shí)施例描述了本實(shí)用新型所提供的傾角傳感器，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)質(zhì)的范圍內(nèi)，可以對(duì)本實(shí)用新型做一定的變形或修改。
權(quán)利要求1、一種傾角傳感器，其特征在于，包括一加速度傳感器、一溫度傳感器、一處理器和一輸出模塊，所述加速度傳感器設(shè)有一X軸加速度輸出接口和一Y軸加速度輸出接口，所述加速度傳感器的兩個(gè)加速度輸出接口分別連接一A/D轉(zhuǎn)換模塊，該A/D轉(zhuǎn)換模塊用于對(duì)所述的加速度傳感器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，所述溫度傳感器連接一A/D轉(zhuǎn)換模塊，該A/D轉(zhuǎn)換模塊用于對(duì)溫度傳感器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，上述兩個(gè)加速度輸出接口和溫度傳感器輸出的數(shù)字信號(hào)分別傳送到所述處理器中，所述處理器通過運(yùn)算獲得載體的傾斜角度信息，該傾斜角度信息通過輸出模塊傳送到用戶計(jì)算機(jī)上。
2、 如權(quán)利要求1所述的傾角傳感器，其特征在于，所述處理器為DSP數(shù)字處理器。
3、 如權(quán)利要求2所述的傾角傳感器，其特征在于，所述DSP數(shù)字處理器與輸出模塊之間設(shè)有一 D/A轉(zhuǎn)換電路，該D/A轉(zhuǎn)換電路用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的傾角傳感器，其特征在于，所述處理器包括一濾波模塊，該濾波模塊用于對(duì)所述載體的傾斜角度信息進(jìn)行濾波處理。
5、 如權(quán)利要求1所述的傾角傳感器，其特征在于，所述輸出模塊為異步串行接口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種傾角傳感器，該傾角傳感器包括一加速度傳感器、一溫度傳感器、一處理器和一輸出模塊，所述加速度傳感器設(shè)有一X軸加速度輸出接口和一Y軸加速度輸出接口，上述兩個(gè)加速度輸出接口和溫度傳感器輸出的數(shù)字信號(hào)被分別傳送到所述處理器中，所述處理器通過運(yùn)算獲得載體的傾斜角度信息，該傾斜角度信息通過輸出模塊傳送到用戶計(jì)算機(jī)上。本實(shí)用新型采用固態(tài)加速度傳感器進(jìn)行傾角測(cè)量，可獲得高精度的傾斜角度值，且器件體積小、成本低。
文檔編號(hào)G01C9/00GK201266082SQ20082011033
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者艷 張, 揭建英, 馬立崇 申請(qǐng)人:北京七維航測(cè)科技發(fā)展有限公司