專利名稱：一種數(shù)字化智能傾斜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種傾斜儀，尤其涉及一種作水平、航向測(cè)量及自動(dòng)調(diào)平的數(shù)字化智能傾斜儀。
背景技術(shù)：
通常情況下，數(shù)字化傾斜儀是用來(lái)測(cè)量物體隨時(shí)間的傾斜變化及鉛垂線隨時(shí)間變化的儀器，GPS用于導(dǎo)航定位，能夠提供速度、時(shí)間、位置信息，它們分別獨(dú)立的。數(shù)字化傾斜儀的在不同地理位置下使用，會(huì)存在當(dāng)?shù)刂亓铀俣扰c出廠地重力加速度的不同而帶來(lái)的測(cè)量精度誤差，特別對(duì)于高精度數(shù)字化傾斜儀來(lái)說(shuō)，尤為需要突出解決的誤差問(wèn)題?，F(xiàn)有的數(shù)字化傾斜儀一般只提供單軸或者雙軸測(cè)量，即橫滾、俯仰角度測(cè)量，未能·提供航向角度測(cè)量。對(duì)于現(xiàn)有基于重力加速度原理的傾斜儀已經(jīng)滿足不了實(shí)際測(cè)量的要求，用戶往往將被迫選擇多個(gè)獨(dú)立測(cè)量單元組合完成測(cè)量需求，并將多個(gè)單元將數(shù)據(jù)通過(guò)上位機(jī)融合處理。如果能將GPS與傾斜儀有機(jī)地結(jié)合在一起，減少使用者的負(fù)擔(dān)，在有些應(yīng)用場(chǎng)所如大壩監(jiān)控、山體滑坡等具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值。有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計(jì)一種具有GPS定位功能的數(shù)字化智能傾斜儀，本實(shí)用新型數(shù)字化智能傾斜儀具有GPS定位功能，將GPS和傾斜儀有機(jī)地結(jié)合在一起。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種數(shù)字化智能傾斜儀，可提高橫滾、俯仰的測(cè)量精度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)位置定位、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)控及測(cè)量過(guò)程中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種數(shù)字化智能傾斜儀，所述傾斜儀包括傾角傳感器，用以生成傾斜角度的模擬信號(hào)，并予以輸出；濾波單元，與所述傾角傳感器連接，用以對(duì)所述傾角傳感器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行濾波；處理器，與所述濾波單元連接，用以對(duì)傾角傳感器輸出的經(jīng)過(guò)濾波的模擬信號(hào)進(jìn)行高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換，在處理器內(nèi)作數(shù)字信號(hào)濾波，真實(shí)地反映出傾角輸出信息，并對(duì)數(shù)字處理后的信號(hào)進(jìn)行角度轉(zhuǎn)換；數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)，與所述處理器連接，用以對(duì)傾角傳感器作線性補(bǔ)償所需的數(shù)據(jù)作測(cè)試，計(jì)算出合適的線性標(biāo)定系數(shù)；所述處理器進(jìn)一步利用數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)計(jì)算出的線性標(biāo)定系數(shù)對(duì)測(cè)量的角度數(shù)據(jù)作線性補(bǔ)償；GPS單元，與所述處理器連接，提供測(cè)量體軌跡、位置、及輔助重力加速度計(jì)的修正、時(shí)間信息、航向角信息；電源系統(tǒng)，與所述傾角傳感器、濾波單元、處理器、數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)、GPS單元連接，用以提供電源。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述GPS單元包括GPS 天線；GPS主體，用于對(duì)傾角傳感器做重力加速度計(jì)修正；并給出位置信息、速度信息，由處理器根據(jù)預(yù)設(shè)的所述GPS天線距離，解算出航向角度信息；所述GPS主體給出的位置信息、速度信息由處理器通過(guò)232輸出接口、或485輸出接口、或422輸出接口、或CAN接口輸出，清晰地繪制出測(cè)量體的運(yùn)動(dòng)軌跡。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述濾波單元為硬件濾波單元，用以對(duì)傾角傳感器輸出的模擬信號(hào)帶寬內(nèi)濾波。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述傾斜儀進(jìn)一步包括高低溫溫度箱，用以對(duì)傾斜儀的零點(diǎn)溫漂做補(bǔ)償。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述傾斜儀進(jìn)一步包括高低溫溫度箱，用以對(duì)傾斜儀的靈敏度溫漂做補(bǔ)償。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述傾斜儀進(jìn)一步包括232輸出接口、485輸出接口、422輸出接口、V/I輸出接口、IXD輸出接口、CAN接口。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述處理器為內(nèi)置24bit模數(shù)轉(zhuǎn)化單元AD的MCU。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述GPS單元與傾角傳感器連接，用于對(duì)傾角傳感器做重力加速度計(jì)修正，減少不同位置的重力加速度不同對(duì)傾角傳感器測(cè)量值得影響。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述GPS單元與傾角傳感器、處理器連接，用于給出位置、速度信息，由處理器根據(jù)預(yù)設(shè)的GPS天線距離，解算出航向角度信息，并輸出橫滾、俯仰、航向三維姿態(tài)角度信息。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述GPS單元與傾角傳感器、處理器連接，用于給出位置信息、速度信息，由處理器通過(guò)232輸出接口、或485輸出接口、或422輸出接口、或CAN接口輸出，配合好用戶上位機(jī)，繪制出測(cè)量體的運(yùn)動(dòng)軌跡。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述GPS單元給出時(shí)間信息，由處理器將每一時(shí)刻的三維姿態(tài)信息與時(shí)間信息打包為一個(gè)數(shù)據(jù)幀，便于實(shí)時(shí)測(cè)量、數(shù)據(jù)同步融合。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型提出的數(shù)字化智能傾斜儀，能夠提供航向、橫滾、俯仰角度測(cè)量，能夠滿足工業(yè)應(yīng)用、研究所及軍工單位的測(cè)量應(yīng)用需求。同時(shí)，本實(shí)用新型將GPS與傾角傳感器完美結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的測(cè)量功能，能夠提供載體的軌跡、位置、及輔助重力加速度計(jì)的修正、時(shí)間信息、航向角等，相對(duì)于現(xiàn)有的同類數(shù)字傾斜儀有明顯優(yōu)勢(shì)。本數(shù)字傾斜儀能夠提供豐富的接口，如數(shù)字量RS232、RS485、RS422、CAN, LCD顯示，數(shù)字接口軟件協(xié)議可選，如Modbus，CAN2. Oa或Can2. Ob等，模擬量電壓和電流，模擬量輸出范圍可設(shè)置。此外，本實(shí)用新型數(shù)字傾斜儀內(nèi)部軟件集成了自標(biāo)定算法，能夠在外部簡(jiǎn)單的操作實(shí)現(xiàn)數(shù)字傾斜儀本身數(shù)字自動(dòng)標(biāo)定。
圖I為本實(shí)用新型數(shù)字化智能傾斜儀的組成示意圖。圖2為本實(shí)用新型傾斜儀測(cè)量方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。實(shí)施例一本實(shí)用新型揭示了一種數(shù)字化智能傾斜儀，包括傾角傳感器、濾波單元、處理器、數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)、電源系統(tǒng)、GPS單元。傾角傳感器用以提供高分辨率的傾斜角度；濾波單元與所述傾角傳感器連接，用以對(duì)所述傾角傳感器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行濾波；處理器與所述濾波單元連接，用以對(duì)傾角傳感器輸出的經(jīng)過(guò)濾波的模擬信號(hào)進(jìn)行高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換，在處·理器內(nèi)作數(shù)字信號(hào)濾波，達(dá)到真實(shí)地反映出傾角輸出信息，并對(duì)數(shù)字處理后的信號(hào)進(jìn)行角度轉(zhuǎn)換；數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)與所述處理器連接，用以對(duì)傾角傳感器作線性補(bǔ)償所需的數(shù)據(jù)作測(cè)試，計(jì)算出合適的線性標(biāo)定系數(shù)；所述處理器進(jìn)一步利用數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)計(jì)算出的線性標(biāo)定系數(shù)對(duì)測(cè)量的角度數(shù)據(jù)作線性補(bǔ)償；電源系統(tǒng)與所述傾角傳感器、濾波單元、處理器、數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)連接，用以提供電源；GPS單元與所述處理器連接，提供載體運(yùn)動(dòng)軌跡、位置、及輔助重力加速度計(jì)的修正、時(shí)間信息、航向角。GPS單元包括GPS主體11、GPS天線12。請(qǐng)參閱圖I，本實(shí)施例中，所述傾斜儀包括核心高精度MEMS傾角傳感器I、硬件濾波單元2、電源系統(tǒng)3、內(nèi)置24Bit模數(shù)轉(zhuǎn)化單元AD的MCU 4、數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)(圖未示)、多個(gè)輸出接口(包括232輸出接口 5、485輸出接口 6、422輸出接口 7、V/I輸出接口 8、IXD輸出接口 9、CAN接口 10)。所述MCU4連接硬件濾波單元2、電源系統(tǒng)3、數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)、各輸出接口，所述電源系統(tǒng)3連接傾角傳感器I、硬件濾波單元2、數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)、各輸出接口。所述GPS主體11連接MCU 4、GPS天線12。核心高精度MEMS傾角傳感器I可以提供很高的角度分辨率，通過(guò)硬件濾波2對(duì)高精度MEMS傾角傳感器I輸出模擬信號(hào)帶寬內(nèi)濾波，內(nèi)置24BUAD的MCU對(duì)核心高精度MEMS傾角傳感器I輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換，在MCU內(nèi)部軟件內(nèi)作數(shù)字信號(hào)濾波，達(dá)到真實(shí)地反映出傾角輸出信息。內(nèi)置24bit AD的MCU 4對(duì)GPS單元(GPS11、GPS天線12)獲取位置、時(shí)間、速度信息，根據(jù)位置信息解出當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎?，使用?dāng)?shù)刂亓铀俣戎敌拚亓铀俣茸兓瘜?duì)傾斜儀測(cè)量精度的影響。根據(jù)時(shí)間信息將每一次測(cè)量的角度信息貼上時(shí)間標(biāo)簽，便于相對(duì)實(shí)時(shí)地觀測(cè)數(shù)據(jù)。根據(jù)位置、速度信息解算出傾斜儀的航向角度信息。內(nèi)置24bit AD的MCU 4會(huì)對(duì)數(shù)字處理后信號(hào)進(jìn)行角度轉(zhuǎn)換，然后會(huì)利用外部高精度的數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)傾角傳感器作線性補(bǔ)償所需的數(shù)據(jù)作測(cè)試。內(nèi)置24bit AD的MCU 4利用內(nèi)部最小二乘法算法對(duì)在線測(cè)試數(shù)據(jù)運(yùn)算，計(jì)算出合適的線性標(biāo)定系數(shù)，并存儲(chǔ)于MCU內(nèi)部開(kāi)辟的Flash Data存儲(chǔ)空間。每一次測(cè)量后，內(nèi)置24bit AD的MCU 4利用事先計(jì)算出的線性標(biāo)定系數(shù)對(duì)測(cè)量的角度數(shù)據(jù)作線性補(bǔ)償，達(dá)到提高傾角測(cè)量的線性度的目的。所述處理器的線性補(bǔ)償方法包括對(duì)一組標(biāo)準(zhǔn)值&1，a2, a3，. . .，ak，和對(duì)應(yīng)該組標(biāo)準(zhǔn)值的實(shí)際測(cè)量所得一組值b” b2, b3，. . .，bk，根據(jù)兩組值擬合出一個(gè)多項(xiàng)式ai = F(bi)，i=I. . . k,即 f = ko+kiC+^^+kgC3+. . . +kmCm, k。，Ii1, k2, k3,…，km 為多項(xiàng)式系數(shù)，C = aira2, a3, . . . , ak ;利用最小二乘法算法,求解多項(xiàng)式擬合的系數(shù)1 , k1； k2, k3, . . .，km,處理器的
MCU程序?qū)⒃摱囗?xiàng)式固化其中，并利用該多項(xiàng)式對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式計(jì)算，即數(shù)據(jù)補(bǔ)m \-ΖΧ ο如圖I所示，電路內(nèi)部設(shè)置有232輸出接口 5、485輸出接口 6、422輸出接口 7、V/I輸出接口 8、IXD輸出接口 9、CAN接口 10，提供多種輸出接口，其中電路內(nèi)部構(gòu)造232輸出接口 5、485輸出接口 6、422輸出接口 7可根據(jù)用戶需要定制通信協(xié)議或按照標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議提供輸出，如ModBus等；CAN接口 10可實(shí)現(xiàn)Can2. Oa/b或Can Open協(xié)議輸出。V/1輸出接口 8能夠提供電壓和電流輸出，輸出電壓可單極性或雙極性，輸出電壓范圍達(dá)-IOVDC +10VDC，可通過(guò)軟件內(nèi)部調(diào)整電壓輸出范圍。電流輸出可達(dá)O 24mA范圍，電流輸出范圍可通過(guò)軟件內(nèi)部調(diào)整。此外，所述數(shù)字化智能傾斜儀進(jìn)一步包括高低溫溫度箱，用以對(duì)傾斜儀的零點(diǎn)溫漂和靈敏度溫漂做補(bǔ)償。利用外部設(shè)備高低溫實(shí)驗(yàn)箱對(duì)核心高精度MEMS傾角傳感器I作溫度補(bǔ)償測(cè)試(靈敏度溫漂、零點(diǎn)溫漂)，內(nèi)置24bitMCU 4利用內(nèi)部最小二乘法算法對(duì)在線對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)處理、運(yùn)算，計(jì)算出溫度補(bǔ)償系數(shù)，并存儲(chǔ)于內(nèi)部開(kāi)辟的存儲(chǔ)空間內(nèi)，以后每-次測(cè)量數(shù)據(jù)輸出都會(huì)被溫度補(bǔ)償系數(shù)修正，能夠很好地降低溫度對(duì)傳感器的影響。零點(diǎn)溫漂補(bǔ)償方法包括對(duì)傾斜儀的零點(diǎn)輸出做溫度試驗(yàn)，測(cè)量出傾斜儀的零點(diǎn)輸出受溫度影響的變化，利用最小二乘法擬合出零點(diǎn)輸出與溫度變化之間的多項(xiàng)式關(guān)系式，Z = Z(T)，Bp Z(T) = k0+k1T+k2T2+k3T3+. · · +kmTm，其中，k0，k” k2, k3，· · ·，km 為多項(xiàng)式系數(shù)；利用最小二乘法算法，求解多項(xiàng)式擬合的系數(shù)U k1； k2, k3，...，kn，處理器的MCU程序?qū)⒃摱囗?xiàng)式固化其中，并利用該關(guān)系式對(duì)零點(diǎn)輸出做補(bǔ)償。靈敏度溫漂補(bǔ)償方法包括對(duì)傾斜儀的靈敏度做溫度試驗(yàn)，測(cè)量出傾斜儀的靈敏度受溫度影響的變化，利用最小二乘法擬合出靈敏度與溫度變化之間的多項(xiàng)式關(guān)系式，S=S(T)，即 S(T) = k0+k1T+k2T2+k3T3+. · · +kmTm，其中，k0, k” k2, k3，· · ·，km 為多項(xiàng)式系數(shù)；利用最小二乘法算法,求解多項(xiàng)式擬合的系數(shù)1 , k1； k2, k3，...，km,處理器的MCU程序?qū)⒃摱囗?xiàng)式固化其中，并利用該關(guān)系式對(duì)靈敏度做補(bǔ)償。上述三個(gè)補(bǔ)償步驟使用了最小二乘法；三個(gè)補(bǔ)償步驟中，多項(xiàng)式的系數(shù)k0, k1； k2, k3,. . . kn根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算,在三個(gè)補(bǔ)償步驟中多項(xiàng)式的系數(shù)1 , k1； k2, k3,. . .，km并不要求相等。以上介紹了本實(shí)用新型數(shù)字化智能傾斜儀的組成，本實(shí)用新型在揭示上述具有GPS功能的數(shù)字化智能傾斜儀的同時(shí)，還揭示一種上述數(shù)字化智能傾斜儀的測(cè)量方法；請(qǐng)參閱圖2，所述測(cè)量方法包括如下步驟步驟SI傾角傳感器提供高分辨率的傾斜角度，濾波單元對(duì)傾角傳感器輸出的模擬信號(hào)濾波；步驟S2處理器對(duì)傾角傳感器輸出的經(jīng)過(guò)濾波的模擬信號(hào)進(jìn)行高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換，在處理器內(nèi)作數(shù)字信號(hào)濾波，達(dá)到真實(shí)地反映出傾角輸出信息；步驟S3處理器對(duì)數(shù)字處理后的信號(hào)進(jìn)行角度轉(zhuǎn)換，利用外部高精度的數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)傾角傳感器作線性補(bǔ)償所需的數(shù)據(jù)作測(cè)試，所述處理器利用最小二乘法算法對(duì)在線測(cè)試數(shù)據(jù)運(yùn)算，計(jì)算出合適的線性標(biāo)定系數(shù)，并存儲(chǔ)于處理器內(nèi)的存儲(chǔ)空間；步驟S4每一次測(cè)量后，處理器利用事先計(jì)算出的線性標(biāo)定系數(shù)對(duì)測(cè)量的角度數(shù)據(jù)作線性補(bǔ)償，達(dá)到提高傾角測(cè)量的線性度的目的。步驟S5每一次測(cè)量后，處理器根據(jù)位置信息解出當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎?，使用?dāng)?shù)刂亓铀俣戎敌拚亓铀俣茸兓?，達(dá)到提高對(duì)傾斜儀測(cè)量精度的目的。步驟S6每一次測(cè)量后，處理器根據(jù)位置、速度信息解算出傾斜儀的航向角度信息，達(dá)到提供傾斜儀測(cè)量航向角度的目的。步驟S7每一次測(cè)量后，處理器根據(jù)時(shí)間信息將每一次測(cè)量的角度信息貼上時(shí)間標(biāo)簽，達(dá)到便于相對(duì)實(shí)時(shí)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的目的。綜上所述，本實(shí)用新型提出的數(shù)字化智能傾斜儀，能夠提供航向、橫滾、俯仰角度測(cè)量，能夠滿足工業(yè)應(yīng)用、研究所及軍工單位的測(cè)量應(yīng)用需求。同時(shí)，本實(shí)用新型將GPS與傾角傳感器完美結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的測(cè)量功能，能夠提供載體的軌跡、位置、及輔助重力加速度計(jì)的修正、時(shí)間信息、航向角等，相對(duì)于現(xiàn)有的同類數(shù)字傾斜儀有明顯優(yōu)勢(shì)?！0055]本實(shí)用新型數(shù)字化智能傾斜儀硬性好、不易變形、耐高低溫、密封性好；同時(shí)能夠··提供豐富的接口，如數(shù)字量RS232、RS485、RS422、CAN, IXD顯示，數(shù)字接口軟件協(xié)議可選，如Modbus, CAN2. Oa或Can2. Ob等，模擬量電壓和電流，模擬量輸出范圍可設(shè)置。此外，本實(shí)用新型數(shù)字傾斜儀內(nèi)部軟件集成了自標(biāo)定算法，能夠在外部簡(jiǎn)單的操作實(shí)現(xiàn)數(shù)字傾斜儀本身數(shù)字自動(dòng)標(biāo)定。這里本實(shí)用新型的描述和應(yīng)用是說(shuō)明性的，并非想將本實(shí)用新型的范圍限制在上述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本實(shí)用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實(shí)用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在不脫離本實(shí)用新型范圍和精神的情況下，可以對(duì)這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字化智能傾斜儀，其特征在于，所述傾斜儀包括 傾角傳感器，用以生成傾斜角度的模擬信號(hào)，并予以輸出； 濾波單元，與所述傾角傳感器連接，用以對(duì)所述傾角傳感器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行濾波； 處理器，與所述濾波單元連接，用以對(duì)傾角傳感器輸出的經(jīng)過(guò)濾波的模擬信號(hào)進(jìn)行高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換，在處理器內(nèi)作數(shù)字信號(hào)濾波，真實(shí)地反映出傾角輸出信息，并對(duì)數(shù)字處理后的信號(hào)進(jìn)行角度轉(zhuǎn)換； 數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)，與所述處理器連接，用以對(duì)傾角傳感器作線性補(bǔ)償所需的數(shù)據(jù)作測(cè)試，計(jì)算出合適的線性標(biāo)定系數(shù)；所述處理器進(jìn)一步利用數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)計(jì)算出的線性標(biāo)定系數(shù)對(duì)測(cè)量的角度數(shù)據(jù)作線性補(bǔ)償； GPS單元，與所述處理器連接，提供測(cè)量體軌跡、位置、及輔助重力加速度計(jì)的修正、時(shí)間信息、航向角信息； 電源系統(tǒng)，與所述傾角傳感器、濾波單元、處理器、數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)、GPS單元連接，用以提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字化智能傾斜儀，其特征在于 所述GPS單元包括 GPS天線； GPS主體，用于對(duì)傾角傳感器做重力加速度計(jì)修正；并給出位置信息、速度信息，由處理器根據(jù)預(yù)設(shè)的所述GPS天線距離，解算出航向角度信息；所述GPS主體給出的位置信息、速度信息由處理器通過(guò)232輸出接口、或485輸出接口、或422輸出接口、或CAN接口輸出，清晰地繪制出測(cè)量體的運(yùn)動(dòng)軌跡。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字化智能傾斜儀，其特征在于 所述濾波單元為硬件濾波單元，用以對(duì)傾角傳感器輸出的模擬信號(hào)帶寬內(nèi)濾波。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字化智能傾斜儀，其特征在于 所述傾斜儀進(jìn)一步包括高低溫溫度箱，用以對(duì)傾斜儀的零點(diǎn)溫漂做補(bǔ)償。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字化智能傾斜儀，其特征在于 所述傾斜儀進(jìn)一步包括高低溫溫度箱，用以對(duì)傾斜儀的靈敏度溫漂做補(bǔ)償。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字化智能傾斜儀，其特征在于 所述傾斜儀進(jìn)一步包括232輸出接口、485輸出接口、422輸出接口、V/I輸出接口、IXD輸出接口、CAN接口 ； 所述處理器為內(nèi)置24bit模數(shù)轉(zhuǎn)化單元AD的MCU。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字化智能傾斜儀，其特征在于 所述GPS單元與傾角傳感器連接，用于對(duì)傾角傳感器做重力加速度計(jì)修正，減少不同位置的重力加速度不同對(duì)傾角傳感器測(cè)量值得影響。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字化智能傾斜儀，其特征在于 所述GPS單元與傾角傳感器、處理器連接，用于給出位置、速度信息，由處理器根據(jù)預(yù)設(shè)的GPS天線距離，解算出航向角度信息，并輸出橫滾、俯仰、航向三維姿態(tài)角度信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字化智能傾斜儀，其特征在于 所述GPS單元與傾角傳感器、處理器連接，用于給出位置信息、速度信息，由處理器通過(guò)232輸出接口、或485輸出接口、或422輸出接口、或CAN接口輸出，配合好用戶上位機(jī)，繪制出測(cè)量體的運(yùn)動(dòng)軌跡?！?br> 專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種數(shù)字化智能傾斜儀，包括傾角傳感器、濾波單元、濾波單元、處理器、數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)、GPS單元、電源系統(tǒng)。傾角傳感器用以生成傾斜角度的模擬信號(hào)；濾波單元用以對(duì)所述傾角傳感器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行濾波；處理器用以對(duì)傾角傳感器輸出的經(jīng)過(guò)濾波的模擬信號(hào)進(jìn)行高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換，在處理器內(nèi)作數(shù)字信號(hào)濾波；數(shù)顯分度轉(zhuǎn)臺(tái)用以對(duì)傾角傳感器作線性補(bǔ)償所需的數(shù)據(jù)作測(cè)試，計(jì)算出合適的線性標(biāo)定系數(shù)；GPS單元提供測(cè)量體軌跡、位置、及輔助重力加速度計(jì)的修正、時(shí)間信息、航向角信息。本實(shí)用新型可提高橫滾、俯仰的測(cè)量精度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)位置定位、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)控及測(cè)量過(guò)程中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性。
文檔編號(hào)G01C21/00GK202757607SQ20122029275
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者張峰 申請(qǐng)人:上海輝格科技發(fā)展有限公司