專利名稱：一種光纖式地形儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種地形探測(cè)裝置，特別涉及一種利用光纖傳感器進(jìn)行探測(cè)的光纖式 地形儀。
背景技術(shù)：
水利工程泥沙模型試驗(yàn)中，河道沖淤地形的變化是研究的主要內(nèi)容，地形是一個(gè)重要 的物理參數(shù)，因此在試驗(yàn)過(guò)程中需用地形儀測(cè)量河道地形變化。目前常用的地形儀有光纖 式地形儀(光電式地形儀)、電阻式地形儀、超聲波地形儀和跟蹤式地形儀等，這些地形儀 中運(yùn)用光電傳感器、電阻傳感器和超聲波傳感器作為探測(cè)器?，F(xiàn)有的光纖傳感器具有極高 的靈敏度和精度、固有的安全性好、抗電磁干擾、高絕緣強(qiáng)度、耐腐蝕、集傳感與傳輸于 一體、能與數(shù)字通信系統(tǒng)兼容等特點(diǎn)，受到世界各國(guó)的廣泛重視。光纖傳感器已用于位移、 振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、壓力、速度、加速度、電流、磁場(chǎng)、電壓、溫度等多個(gè)物理量的測(cè)量，但還 沒(méi)有應(yīng)用到河道沖淤地形的測(cè)量中。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種操作簡(jiǎn)單方便，靈敏度和精度高， 具有良好的抗干擾性能的地形儀。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案是 一種光纖式地形儀，所述地形儀由傳感器、微處理 器、時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器、顯示器和鍵盤組成，所述傳感器為光纖式地形傳感器；所述傳感 器通過(guò)信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路與所述微處理器連接，所述時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器、顯示 器和鍵盤分別與微處理器連接。
本實(shí)用新型將光纖式地形傳感器應(yīng)用于水中測(cè)量，傳感器中包括兩束導(dǎo)光纖維， 一束 為發(fā)射纖維束，另一束為接收纖維束，當(dāng)傳感器接觸到淤積面時(shí)，由于發(fā)射光線被淤積物 遮擋，透光性能減弱，光敏器件輸出電流陡然下降，從而獲得淤積面訊號(hào)。本實(shí)用新型通 過(guò)淤積物的阻光作用測(cè)量地形，可用于界面測(cè)定和地形測(cè)量，操作簡(jiǎn)單方便，具有良好的 抗干擾性能。
3作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，本實(shí)用新型中還設(shè)有穩(wěn)壓電路，該電路與光纖式地形 傳感器連接。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述顯示器包括6位LED工作狀態(tài)顯示器、20段信號(hào) 顯示器和LED傳感器探頭位置顯示器。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述地形儀中還設(shè)有通訊接口，用于上位機(jī)和下位機(jī) 之間的通訊連接。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)框圖。 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1穩(wěn)壓電源電路
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例l微處理器與信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、調(diào)試接口電路、日 歷時(shí)鐘電路、復(fù)位電路連接的電路圖
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例l微處理器與報(bào)警電路、觸摸式鍵盤芯片接口、上下層界面指示 燈和通訊接口連接的電路圖
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例1觸摸式鍵盤芯片和LED顯示器電路圖
圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例1觸摸式鍵盤圖
具體實(shí)施方式
如圖1所示， 一種光纖式地形儀由傳感器、微處理器、時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器、顯示器和 鍵盤組成，傳感器為光纖式地形傳感器；傳感器通過(guò)信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路與微處 理器連接，時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器、顯示器和鍵盤分別與微處理器連接。
如圖3和圖4所示，微處理器U3分別與信號(hào)放大電路1、調(diào)試接口電路2、日歷時(shí)鐘 電路3、復(fù)位電路4、報(bào)警電路9、觸摸式鍵盤芯片接口6、上下層界面指示燈5和通訊接 口10連接。存儲(chǔ)器采用微處理器U3中自帶的存儲(chǔ)器。時(shí)鐘電路3為日歷時(shí)鐘電路。
如圖2所示，光纖式地形傳感器與穩(wěn)壓電源電路ll連接。
如圖5和圖6所示，觸摸式鍵盤包括觸摸式鍵盤芯片U4和觸摸式鍵盤8，觸摸式鍵盤 芯片U4通過(guò)觸摸式鍵盤芯片接口 6與微處理器U3連接，觸摸式鍵盤芯片U4控制8個(gè)鍵 盤8以及16個(gè)LED信號(hào)顯示器7， LED信號(hào)顯示器7用于指示水中泥沙濃度的變化。另有 4個(gè)LED信號(hào)顯示器7與微處理器U3連接。
本實(shí)施例中設(shè)有9個(gè)按鍵(其中8個(gè)功能鍵，l個(gè)復(fù)位鍵)、 一個(gè)20段紅色LED光柱 信號(hào)指示(用于指示濃度的變化，濃度大則光柱顯示的段數(shù)多，到界面下層時(shí)20段光柱全亮)、6位7段紅色LED顯示器(用于狀態(tài)指示)、3只圓型LED傳感器探頭位置顯示器(綠 燈表示傳感器探頭位于測(cè)試參考點(diǎn)，即界面的上層；藍(lán)燈表示傳感器探頭位于淤積表面， 即界面的下層；紅燈用于報(bào)警顯示)。
光纖式地形儀共有五種工作狀態(tài),分別是待命工作狀態(tài)、設(shè)置工作狀態(tài)、標(biāo)定工作狀
態(tài)、測(cè)試工作狀態(tài)和通訊工作狀態(tài)。
本實(shí)用新型可用于地形測(cè)量和液體界面測(cè)量，還有日歷時(shí)鐘顯示和上位機(jī)下位機(jī)實(shí)時(shí) 通訊功能。
權(quán)利要求1、一種光纖式地形儀，其特征是，所述地形儀由傳感器、微處理器、時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器、顯示器和鍵盤組成，所述傳感器為光纖式地形傳感器；所述傳感器通過(guò)信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路與所述微處理器連接，所述時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器、顯示器和鍵盤分別與微處理器連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖式地形儀，其特征是，所述光纖式地形儀在還設(shè)有與 光纖式地形傳感器連接穩(wěn)壓電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖式地形儀，其特征是，所述顯示器包括6位LED工作 狀態(tài)顯示器、20段信號(hào)顯示器和LED傳感器探頭位置顯示器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖式地形儀，其特征是，所述地形儀中還設(shè)有通訊接口， 用于上位機(jī)和下位機(jī)之間的通訊連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光纖式地形儀，目的是提供一種操作簡(jiǎn)單方便，靈敏度和精度高，具有良好的抗干擾性能的地形儀。一種光纖式地形儀，其特征是，所述地形儀由傳感器、微處理器、時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器、顯示器和鍵盤組成，所述傳感器為光纖式地形傳感器；所述傳感器通過(guò)信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路與所述微處理器連接，所述時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器、顯示器和鍵盤分別與微處理器連接。
文檔編號(hào)G01C7/00GK201348504SQ20092003819
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者杰 戴, 李爾林, 李恩寶, 蔡守允, 蔡志俊, 賈寧一 申請(qǐng)人:水利部交通部電力工業(yè)部南京水利科學(xué)研究院