專利名稱：森林數(shù)字式羅盤儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于測量儀器，具體涉及用于森林資源調(diào)查中方位角測量的森林數(shù) 字式羅盤儀。
背景技術(shù)：
對于森林資源調(diào)査而言，標準地境界測量和樣點引線定位等實際工作經(jīng)常 要使用到森林羅盤儀測量兩點間的磁方位角。森林羅盤儀采用的是傳統(tǒng)的磁針 配合讀數(shù)刻度盤構(gòu)成，在森林山地環(huán)境中由于多數(shù)地段復(fù)雜，森林羅盤儀精平 比較困難，并且森林羅盤儀采用的人肉眼讀數(shù)，不可避免存在讀數(shù)不便，讀數(shù) 粗放的問題。因此，森林羅盤儀在山地測量標準地閉合差時往往難達到調(diào)査規(guī) 定的精度要求，且工作效率低下。為了克服森林羅盤儀上述所存在的問題，本 實用新型對現(xiàn)有森林羅盤儀上作了儀器數(shù)字式自動讀數(shù)的改進。就目前數(shù)字羅 盤(或電子羅盤)先進的的技術(shù)而言，主要有三種， 一種是采用磁阻傳感器， 缺點是成本高，外圍電路復(fù)雜，第二種是采用電感傳感器(串用)缺點是靈敏 度低、精度不高、信號弱，自耗大和體積不易做小，另一種是采用光敏傳感器， 缺點是受環(huán)境影響大，易受干擾，而且光敏材料只具備有限的使用壽命，結(jié)構(gòu) 也比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，高精度、高效率、操作簡單方便的 森林數(shù)字式羅盤儀。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的森林數(shù)字式羅盤儀包括水平機座，水平機座 上設(shè)置有指南針盤、顯示屏及外部控制部件，外部控制部件設(shè)有方位角初始化鍵、存貯健、電源開關(guān)和讀數(shù)制動鍵，并設(shè)有數(shù)據(jù)通訊接口；水平機座內(nèi)部設(shè) 置電控功能單元；顯示屏及外部控制部件與電控功能單元電連接；電控功能單 元包括電源模塊，還包括由電源模塊供電的中央控制器、與中央控制器電連接 的角位移傳感器、放大器及存儲器；角位移傳感器安裝在水平機座旋轉(zhuǎn)軸心上。
本發(fā)明是在現(xiàn)有森林羅盤儀基礎(chǔ)上進行了機械部分改進和電子部分功能新 增。在水平機座旋轉(zhuǎn)軸心上安裝角位移傳感器，采用了水平機座旋轉(zhuǎn)角度與角 位移傳感器旋轉(zhuǎn)角度同步一致的聯(lián)動方式，可以快速準確地即時測量任意目標 物的方位角。方位角的高精度數(shù)字化讀量，為森林調(diào)査測量現(xiàn)代化提供了高技 術(shù)測量裝備。
本發(fā)明的特點
1、 與現(xiàn)代電子羅盤儀相比，儀器沒有采用昂貴的磁阻傳感器自動找北定位 技術(shù)，而是采用指南針機械式正北定位使方位角讀數(shù)數(shù)字化，經(jīng)濟實用。
2、 本發(fā)明采用是角位移傳感器的原理，經(jīng)大量測試檢驗結(jié)果表明，儀器粗 平時方位角觀測讀數(shù)與儀器精平時的讀數(shù)差異十分微小，因此，儀器無需采用 雙軸傳感器或水準器氣泡精準較平方式，儀器只需肉眼粗平即可，無疑，儀器 極大地提高了測樹工效和在復(fù)雜森林環(huán)境中的適應(yīng)性。
3、 本發(fā)明測點快、讀數(shù)快、信息數(shù)字化顯示與存貯。本發(fā)明經(jīng)試用，測量 方位角的效率是森林羅盤儀的ll倍，測量誤差在±0.9%，取得了良好的效果。
下面結(jié)合附圖與實例作進一步的說明，但本發(fā)明不限于本圖所示。


圖1是本發(fā)明水平機座外部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明水平機座內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明電控單元功能框圖。
具體實施例方式
如圖l一圖3所示，本發(fā)明包括水平機座1、電控功能單元2、指南針盤3、 顯示屏4及外部控制部件；指南針盤3、顯示屏4與外部控制部件安裝于水平機 座l上面；外部控制部件包括方位角初始化鍵7、存貯健8、電源開關(guān)6和讀數(shù) 制動鍵5，并設(shè)有數(shù)據(jù)通訊接口ll;水平機座l內(nèi)部設(shè)置電控功能單元2;顯示 屏4及外部控制部件與電控功能單元2電連接；電控功能單元2包括電源模塊 10、中央控制器13、與中央控制器13電連接的角位移傳感器12、放大器14及 存儲器15;角位移傳感器12的轉(zhuǎn)動軸固定在水平機座1內(nèi)部的中心旋轉(zhuǎn)軸16 上。
所述的水平機座1下側(cè)安置有水平旋轉(zhuǎn)固定裝置19。
所述的指南針盤3設(shè)有磁針9，指南針盤3的中軸線17與水平機座1中軸線 18保持為同一直線，用于方位角O度定正北方向時初始化精準定位。
所述的方位角初始化鍵7是儀器方位角初始化為0度時所設(shè)置，存貯健8是 對當(dāng)前方位角需存貯時所設(shè)置，讀數(shù)制動鍵5是確定當(dāng)前觀測方位角數(shù)據(jù)時所 設(shè)置，電源開關(guān)6是控制儀器電源供斷時所設(shè)置。
所述的電控功能單元中的電源模塊10為電控功能單元各功能部件提供工作 電源；角位移傳感器12通過方位角初始化鍵7和讀數(shù)制動鍵5向中央控制器13 輸入角度信號，中央控制器13調(diào)用專用計算程序運算后，將計算結(jié)果送到存儲 器15單元及放大器14并驅(qū)動屏示屏4，中央控制器13通過并設(shè)有數(shù)據(jù)通訊接 口 ll控制數(shù)據(jù)的輸出。 本發(fā)明的工作原理
在某一觀測點上，當(dāng)水平機座基本較平后，轉(zhuǎn)動水平機座，這時位于水平 機座上部的望遠鏡隨水平機座作同步旋轉(zhuǎn)，當(dāng)望遠鏡視軸方向與指南針的指針
5指向正北方向剛好相一致時，這時按下方位角初始化鍵，儀器將角位移傳感器
當(dāng)前的角度初始化為方位角o度，如果水平機座順時針旋轉(zhuǎn)，儀器方位角變量
則等于原方位角加水平旋傳角度，若反時針旋轉(zhuǎn)則等于原方位角減水平旋傳角 度。當(dāng)方位角初始化完成后，在通過望遠鏡不斷左右調(diào)節(jié)對準目標時，角位移 傳感器水平旋傳角度的變化就可在顯示屏上實時顯示，這時按下方位角讀數(shù)制
動健時就可顯示當(dāng)前目標物體與儀器成一直線的方位角數(shù)據(jù)，同理左右調(diào)節(jié) 水平機座在顯示屏上找到所需測量的方位角數(shù)據(jù)，然后通過水平機座的水平旋 轉(zhuǎn)固定裝置固定好儀器后就可觀測所需要的直線定向。
本發(fā)明的工作過程 測量前，將電源開關(guān)6打開，本發(fā)明進入工作狀態(tài)。電控功能單元2向角
位移傳感器12發(fā)送讀數(shù)命令并且在顯示屏4上提示出方位角需初始化信號指
令，接下來第一步是先對水平機座1作基本較平，然后轉(zhuǎn)動水平機座l，使位于 水平機座1上部的望遠鏡隨水平機座1作同步旋轉(zhuǎn)，當(dāng)望遠鏡視軸方向與指南
針盤3的磁針9指向正北方向剛好相一致時，這時按下方位角初始化鍵7，儀器 將角位移傳感器12當(dāng)前的角度設(shè)置為0度，顯示屏4及時顯示方位角0度數(shù)值 并提示初始化完成信息；第二步是瞄準測量目標工作點，在通過望遠鏡不斷左 右調(diào)節(jié)同時帶動水平機座1不斷左右旋轉(zhuǎn)以對準目標后，這時按下方位角讀數(shù) 制動健5，角位移傳感器12的實時角度數(shù)值輸入到電控單元，電控單元調(diào)用程 序模塊進行計算，求出當(dāng)前方位角數(shù)值，輸出到顯示屏4進行顯示。第三步是 繼續(xù)打開讀數(shù)制動健5，電控功能單元再次向角位移傳感器12發(fā)送讀數(shù)命令， 同第二步的步驟，在同一測站依次可以測量出若干個目標觀測點的方位角數(shù)據(jù)。
同理左右調(diào)節(jié)水平機座1在顯示屏4上找到所需測量的方位角數(shù)據(jù)，然后通
過水平機座1的水平旋轉(zhuǎn)固定裝置19固定好儀器后就可觀測所需要的直線定 向。本發(fā)明并同時可以多數(shù)據(jù)的存儲，以及可以方便地將測量數(shù)據(jù)輸出到外部 計算機中進行數(shù)據(jù)處理和利用。
權(quán)利要求
1、一種森林數(shù)字式羅盤儀，包括水平機座，水平機座上設(shè)置有指南針盤、顯示屏及外部控制部件，其特征是外部控制部件設(shè)有方位角初始化鍵、存貯健、電源開關(guān)和讀數(shù)制動鍵，并設(shè)有數(shù)據(jù)通訊接口；水平機座內(nèi)部設(shè)置電控功能單元；顯示屏及外部控制部件與電控功能單元電連接；電控功能單元包括電源模塊，還包括由電源模塊供電的中央控制器、與中央控制器電連接的角位移傳感器、放大器及存儲器；角位移傳感器安裝在水平機座旋轉(zhuǎn)軸心上。
2、 如權(quán)利要求1所述的森林數(shù)字式羅盤儀，其特征是所述的水平機座下側(cè)安置有水平旋轉(zhuǎn)固定裝置。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的森林數(shù)字式羅盤儀，其特征是所述指南針盤的中軸線與水平機座中軸線保持為同一直線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種森林數(shù)字式羅盤儀，包括水平機座，水平機座上設(shè)置有指南針盤、顯示屏及外部控制部件，外部控制部件設(shè)有方位角初始化鍵、存貯健、電源開關(guān)和讀數(shù)制動鍵，并設(shè)有數(shù)據(jù)通訊接口；水平機座內(nèi)部設(shè)置電控功能單元；顯示屏及外部控制部件與電控功能單元電連接；電控功能單元包括電源模塊，還包括由電源模塊供電的中央控制器、與中央控制器電連接的角位移傳感器、放大器及存儲器；角位移傳感器安裝在水平機座旋轉(zhuǎn)軸心上。本發(fā)明采用了水平機座旋轉(zhuǎn)角度與角位移傳感器旋轉(zhuǎn)角度同步一致的聯(lián)動方式，可以快速準確地即時測量任意目標物的方位角，獲取方位角數(shù)字式參數(shù)。
文檔編號G01C17/02GK101458082SQ20091004244
公開日2009年6月17日 申請日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者劉發(fā)林, 勇 呂, 曾思齊, 輝 林, 肖化順, 鄢前飛 申請人:中南林業(yè)科技大學(xué)