線陣cmos垂線坐標(biāo)儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀，包括殼體，還包括均設(shè)置于殼體內(nèi)部的控制電路板、兩個(gè)平行光源裝置和兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器，兩個(gè)平行光源裝置相互垂直照射被測(cè)垂線鋼絲，兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器相互垂直且與所述平行光源裝置一一對(duì)應(yīng)設(shè)置并接收被測(cè)垂線鋼絲平行光投影，兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器均連接控制電路板，控制電路板的輸出與殼體外側(cè)設(shè)置的顯示器相連接。本實(shí)用新型提供的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，工作可靠性和穩(wěn)定性高，在擴(kuò)展了有效測(cè)量量程的同時(shí)，減小了垂線坐標(biāo)儀的體積，降低了生產(chǎn)成本，更有利于垂線坐標(biāo)儀的廣泛推廣應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光電式垂線坐標(biāo)儀，特別是一種光電圖像式線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀。

【背景技術(shù)】
[0002]巖土工程結(jié)構(gòu)的位移以及變形監(jiān)測(cè)是巖土工程安全監(jiān)測(cè)中的重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目之一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是傳感器、單片機(jī)以及通訊技術(shù)的發(fā)展，為光電式垂線坐標(biāo)儀在巖土工程安全監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。光電式垂線坐標(biāo)儀的測(cè)量原理是:垂線鋼絲在光源的照射下，在圖像傳感器上留下陰影；通過(guò)對(duì)圖像傳感器采集到的圖像信號(hào)進(jìn)行分析找出陰影位置，進(jìn)而解算出垂線鋼絲的坐標(biāo)位置。光電式垂線坐標(biāo)儀測(cè)量時(shí)與垂線鋼絲無(wú)接觸，不影響垂線鋼絲的狀態(tài)，其傳感器沒(méi)有傳統(tǒng)傳感器的電學(xué)漂移，已被廣泛應(yīng)用于水電大壩、滑坡、大型建筑物等巖土工程結(jié)構(gòu)的水平位移和傾斜變形監(jiān)測(cè)。
[0003]目前的光電式垂線坐標(biāo)儀中通常是采用CXD圖像傳感器采集圖像，其缺點(diǎn)是:(XD圖像傳感器價(jià)格昂貴、整體結(jié)構(gòu)特別是驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功耗大，特別地，CCD圖像傳感器的有效量程小，很難實(shí)現(xiàn)較大量程的測(cè)量，這也在一定程度上限制了光電式CCD垂線坐標(biāo)儀的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的CCD垂線坐標(biāo)儀價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功耗大和有效量程小的問(wèn)題，提供一種新型的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀，該線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀具有價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、體積較小、性能更加穩(wěn)定可靠、大幅度降低故障率和維護(hù)、維修工作更加容易等優(yōu)點(diǎn)，不但可以大大節(jié)約儀器設(shè)備成本，并且可以很方便地實(shí)現(xiàn)超大量程監(jiān)測(cè)功能。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀，包括殼體，所述殼體一側(cè)設(shè)置有使被測(cè)垂線鋼絲進(jìn)入殼體的過(guò)線縫隙，所述殼體外側(cè)設(shè)置有顯示器，其特征在于，還包括均設(shè)置于殼體內(nèi)部的控制電路板、兩個(gè)平行光源裝置和兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器，所述兩個(gè)平行光源裝置相互垂直照射被測(cè)垂線鋼絲，所述兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器相互垂直且與所述平行光源裝置一一對(duì)應(yīng)設(shè)置并接收被測(cè)垂線鋼絲平行光投影，所述兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器均連接控制電路板，所述控制電路板的輸出與顯示器相連接。
[0007]所述控制電路板包括相互連接的高速圖像采集電路和微控制器，所述線陣CMOS圖像傳感器接收所述平行光源裝置照射被測(cè)垂線鋼絲后的投影并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出至所述高速圖像采集電路，所述微控制器分別與兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器以及顯示器相連接。
[0008]所述兩個(gè)平行光源裝置和兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器分別設(shè)置在四個(gè)密封盒中，所述控制電路板設(shè)置在其中一個(gè)線陣CMOS圖像傳感器所在的密封盒中，所述兩個(gè)平行光源裝置和兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器相對(duì)應(yīng)照射被測(cè)垂線鋼絲和接收投影的各密封盒相應(yīng)位置設(shè)置有透明玻璃孔。
[0009]所述控制電路板還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路與微控制器相連接。
[0010]所述控制電路板還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與微控制器相連接。
[0011 ] 所述控制電路板上還設(shè)置有數(shù)字通訊接口，所述數(shù)字通訊接口與微控制器相連接；和/或，所述控制電路板上還設(shè)置有模擬輸出接口，所述模擬輸出接口與微控制器相連接。
[0012]所述高速圖像采集電路為高速AD采集電路。
[0013]所述平行光源裝置包括點(diǎn)光源、反射鏡和凸透鏡，所述點(diǎn)光源經(jīng)所述反射鏡反射再經(jīng)所述凸透鏡折射后輸出平行光。
[0014]所述平行光源裝置包括高亮度LED發(fā)光二極管、反射鏡、雙膠合透鏡和光學(xué)玻璃片，所述高亮度LED發(fā)光二極管的點(diǎn)光源經(jīng)所述反射鏡反射再經(jīng)所述雙膠合透鏡折射后通過(guò)所述光學(xué)玻璃片輸出平行光。
[0015]所述殼體的頂部設(shè)置有供被測(cè)垂線鋼絲進(jìn)入殼體后具有活動(dòng)空間的缺口，所述缺口的四周設(shè)置有向上凸起的結(jié)構(gòu)。
[0016]本實(shí)用新型的技術(shù)效果如下:
[0017]本實(shí)用新型涉及的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀，通過(guò)在殼體內(nèi)設(shè)置兩個(gè)相互垂直照射被測(cè)垂線鋼絲的平行光源裝置，以及在殼體內(nèi)設(shè)置的兩個(gè)相互垂直且與所述平行光源裝置一一對(duì)應(yīng)設(shè)置并接收被測(cè)垂線鋼絲平行光投影的線陣CMOS圖像傳感器，通過(guò)兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器分別接收對(duì)應(yīng)的平行光源裝置照射被測(cè)垂線鋼絲后的投影圖像并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出至控制電路板，控制電路板得到被測(cè)垂線鋼絲的位置坐標(biāo)并輸出至顯示器顯示。由于采用線陣CMOS圖像傳感器作為圖像傳感單元，代替了傳統(tǒng)垂線坐標(biāo)儀中的CCD傳感器，線陣CMOS圖像傳感器的有效量程最長(zhǎng)可以做到200mm以上，故可以方便地實(shí)現(xiàn)大量程的垂線變形測(cè)量，同時(shí)由于線陣CMOS圖像傳感器的驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、成像對(duì)比度高，使得整個(gè)線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀的電路構(gòu)成更加簡(jiǎn)潔，提高了垂線坐標(biāo)儀的工作可靠性和穩(wěn)定性，避免了現(xiàn)有的CCD垂線坐標(biāo)儀整體價(jià)格昂貴、驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜、功耗大，很難實(shí)現(xiàn)大量程的測(cè)量的問(wèn)題，本實(shí)用新型可以使得儀器工作更加穩(wěn)定，大幅度降低儀器故障率，也使得儀器維護(hù)、維修工作變得更容易。同時(shí)本實(shí)用新型的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀中的線陣CMOS圖像傳感器和控制電路板形成了進(jìn)行CMOS圖像檢測(cè)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)使得線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀自身構(gòu)成了一個(gè)完整的測(cè)量控制單元，使得該線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀除了具備測(cè)量功能外還具有監(jiān)控功能，進(jìn)一步提高了被測(cè)垂線鋼絲位置測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性；并且由于線陣CMOS圖像傳感器的價(jià)格低廉，有效地降低了垂線坐標(biāo)儀的生產(chǎn)成本，且可以很方便地實(shí)現(xiàn)超大量程垂線坐標(biāo)儀，故更有利于垂線坐標(biāo)儀的廣泛地推廣應(yīng)用，使得垂線變形監(jiān)測(cè)可以在國(guó)家大型工程建設(shè)中發(fā)揮更大的效用。
[0018]本實(shí)用新型的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀設(shè)置的控制電路板包括相互連接的高速圖像采集電路和微控制器，線陣CMOS圖像傳感器接收平行光源裝置照射被測(cè)垂線鋼絲后的投影并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出至高速圖像采集電路，該高速圖像采集電路進(jìn)行信號(hào)采集后生成陰影圖像輸出至微控制器，微控制器根據(jù)陰影圖像進(jìn)行處理得到被測(cè)垂線鋼絲的位置坐標(biāo)，被測(cè)垂線鋼絲的位置坐標(biāo)通過(guò)顯示器顯示。這種設(shè)置受外界干擾小，對(duì)環(huán)境光線適應(yīng)能力強(qiáng)，可以更精確地計(jì)算被測(cè)垂線鋼絲的位置坐標(biāo)。
[0019]本實(shí)用新型的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀通過(guò)設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以便于對(duì)微控制器輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集和存儲(chǔ)；設(shè)置數(shù)字通訊接口以便于將該線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀的監(jiān)測(cè)結(jié)果上傳至上位機(jī)以及對(duì)線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀進(jìn)行工作方式配置和更優(yōu)化的初始參數(shù)設(shè)置；設(shè)置模擬輸出接口，將監(jiān)測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)以便作為后續(xù)的現(xiàn)場(chǎng)米集系統(tǒng)的輸入。
[0020]本實(shí)用新型線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀的平行光源裝置包括點(diǎn)光源、反射鏡和凸透鏡，點(diǎn)光源經(jīng)反射鏡反射后再經(jīng)凸透鏡折射后生成平行光輸出；或者平行光源裝置包括高亮度LED發(fā)光二極管、反射鏡、雙膠合透鏡和光學(xué)玻璃片，高亮度LED發(fā)光二極管的點(diǎn)光源經(jīng)反射鏡反射后再經(jīng)雙膠合透鏡折射后生成平行光輸出，這兩種優(yōu)選的平行光源裝置的獨(dú)特全反射結(jié)構(gòu)使得點(diǎn)光源能夠轉(zhuǎn)換為平行光源，并且設(shè)置反射鏡能夠使得平行光源的軸向距離減少，使得密封封裝的平行光源裝置的體積減小，進(jìn)一步使得整個(gè)線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀的體積大大減小，更加方便現(xiàn)場(chǎng)使用，同時(shí)節(jié)約了生產(chǎn)和使用成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀的外部?jī)?yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀的內(nèi)部?jī)?yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本實(shí)用新型線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀的平行光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為本實(shí)用新型線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀的工作原理結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖中各標(biāo)號(hào)列示如下:
[0026]I 一殼體；la —?dú)んw外罩；lb —?dú)んw底板；2 —凸透鏡；3 —點(diǎn)光源；4 一反射鏡；5 一線陣CMOS圖像傳感器；6 —控制電路板；7 —電源板；8 - X方向平行光源裝置密封盒；9 一 Y方向平行光源裝置密封盒；10 — X方向線陣CMOS圖像傳感器密封盒；11 一 Y方向線陣CMOS圖像傳感器密封盒；12 —顯示器；13 —垂線鋼絲；14 一過(guò)線縫隙；15 —固定連接器件。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明。
[0028]本實(shí)用新型涉及一種線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀，圖1和圖2分別為其外部和內(nèi)部的優(yōu)選結(jié)構(gòu)意圖,該CMOS垂線坐標(biāo)儀包括殼體1，該殼體I優(yōu)選為內(nèi)部中空的方形機(jī)殼，殼體I包括殼體底板Ib以及在殼體底板Ib上設(shè)置的殼體外罩Ia,殼體外罩Ia的一側(cè)設(shè)置有使被測(cè)的垂線鋼絲13進(jìn)入殼體I內(nèi)部的過(guò)線縫隙14，過(guò)線縫隙14的外側(cè)可以采用固定連接器件15連接，以保證CMOS垂線坐標(biāo)儀的殼體I的整體剛度。殼體I內(nèi)部設(shè)置有控制電路板6、兩個(gè)平行光源裝置和兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器5，兩個(gè)平行光源裝置相互垂直照射被測(cè)垂線鋼絲13，如形成X方向平行光源裝置和Y方向平行光源裝置，兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器5相互垂直且與平行光源裝置一一對(duì)應(yīng)設(shè)置并接收被測(cè)垂線鋼絲13平行光投影，兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器5即為X方向線陣CMOS圖像傳感器和Y方向線陣CMOS圖像傳感器，兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器均連接控制電路板6。兩個(gè)平行光源裝置和兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器設(shè)置于同一被測(cè)平面，優(yōu)選地均設(shè)置在線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀的殼體底板Ib上并且依次用電纜連接在一起，殼體外罩Ia將殼體底板Ib上設(shè)置的所有裝置進(jìn)行物理保護(hù)。
[0029]為進(jìn)一步保護(hù)各器件，可將兩個(gè)平行光源裝置和兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器分別設(shè)置在四個(gè)密封盒中，具體可采用不透光的塑料防水密封盒，各密封盒均設(shè)置在殼體底板Ib上，如圖2所示，X方向平行光源裝置設(shè)置于X方向平行光源裝置密封盒8中，Y方向平行光源裝置設(shè)置于Y方向平行光源裝置密封盒9中，X方向線陣CMOS圖像傳感器設(shè)置于X方向線陣CMOS圖像傳感器密封盒10中，Y方向線陣CMOS圖像傳感器設(shè)置于Y方向線陣CMOS圖像傳感器密封盒11中。兩個(gè)平行光源裝置和兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器相對(duì)應(yīng)照射被測(cè)垂線鋼絲和接收投影的各密封盒相應(yīng)位置設(shè)置有透明玻璃孔。
[0030]本實(shí)用新型的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀中的平行光源裝置為輸出平行光的裝置，可采用的優(yōu)選結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括點(diǎn)光源3、反射鏡4和凸透鏡2，點(diǎn)光源3可以采用高亮度LED發(fā)光二極管點(diǎn)光源，該平行光源裝置通過(guò)塑料防水密封盒單獨(dú)密封各組成部件，且各密封盒上均設(shè)置有水平的透明玻璃孔，點(diǎn)光源3 (例如高亮度LED發(fā)光二極管點(diǎn)光源)經(jīng)反射鏡4以一定角度反射再經(jīng)凸透鏡2折射后通過(guò)透明玻璃孔輸出平行光，該平行光源裝置的獨(dú)特全反射結(jié)構(gòu)使得高亮度LED發(fā)光二極管點(diǎn)光源能夠轉(zhuǎn)換為平行光源，并且設(shè)置反射鏡4能夠使得平行光源的軸向距離減少，進(jìn)而使得密封封裝的平行光源裝置的體積減小。當(dāng)然，平行光源裝置也可以采用其它結(jié)構(gòu)，如包括高亮度LED發(fā)光二極管、反射鏡、雙膠合透鏡和光學(xué)玻璃片，高亮度LED發(fā)光二極管的點(diǎn)光源經(jīng)反射鏡反射再經(jīng)雙膠合透鏡折射后通過(guò)光學(xué)玻璃片輸出平行光。此外，還可以在兩個(gè)平行光源裝置密封盒內(nèi)均設(shè)置加熱裝置以防止透明玻璃孔的玻璃霧化和結(jié)露。
[0031]本實(shí)用新型的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀中的控制電路板6包括相互連接的高速圖像采集電路和微控制器，線陣CMOS圖像傳感器接收所述平行光源裝置照射被測(cè)垂線鋼絲后的投影并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出至所述高速圖像采集電路，微控制器分別與兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器相連接。優(yōu)選地，高速圖像采集電路采用高速AD采集電路，將高速AD采集電路和微控制器焊接在控制電路板6上，控制電路板6可以設(shè)置在X方向線陣CMOS圖像傳感器密封盒10或Y方向線陣CMOS圖像傳感器密封盒11中，圖2所示實(shí)施例是將控制電路板6設(shè)置在X方向線陣CMOS圖像傳感器密封盒10中，控制電路板6控制整個(gè)線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀工作，配置供電電源模塊的電源板7設(shè)置在Y方向CMOS圖像傳感器密封盒11中，給整個(gè)線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀供電，此外，還可以在兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器密封盒內(nèi)均設(shè)置加熱裝置以防止透明玻璃孔的玻璃霧化和結(jié)露。
[0032]圖4為本實(shí)用新型的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀的工作原理圖，X方向平行光源裝置和Y方向平行光源裝置照射被測(cè)的垂線鋼絲(黑圓點(diǎn)即為垂線鋼絲)，分別投影到與其一一對(duì)應(yīng)的X方向線陣CMOS圖像傳感器和Y方向線陣CMOS圖像傳感器上，控制電路板6中的微控制器控制驅(qū)動(dòng)線陣CMOS圖像傳感器生成光學(xué)圖像并轉(zhuǎn)換為反映亮度的像元電壓信號(hào)輸出至高速圖像采集電路(即高速AD采集電路)，高速圖像采集電路(即高速AD采集電路)將接收的像元電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)值化處理并生成陰影圖像輸出至微控制器，微控制器根據(jù)該陰影圖像經(jīng)一定的陰影識(shí)別法進(jìn)行分析計(jì)算，采用的陰影識(shí)別法是根據(jù)陰影區(qū)間的亮度與其它待分析區(qū)間的亮度的不同找到該陰影區(qū)間，得到被測(cè)垂線鋼絲陰影位置和被測(cè)垂線鋼絲的位置坐標(biāo)，并將被測(cè)垂線鋼絲的位置坐標(biāo)輸出至顯示器顯示。特別說(shuō)明的是，控制電路板6可直接購(gòu)買(mǎi)已有的集成電路硬件設(shè)備，無(wú)需再設(shè)置軟件程序，即可直接進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理并且輸出被測(cè)垂線鋼絲的位置坐標(biāo)值。如圖1所示，該顯示器12設(shè)置在殼體I的殼體外罩Ia —側(cè)的外側(cè)，由于本實(shí)用新型具有兩套相互垂直設(shè)置的平行光源裝置和線陣CMOS圖像傳感器，故能夠得到兩個(gè)垂直方向上的垂線鋼絲13的位置坐標(biāo)，顯示器12上可設(shè)置有兩個(gè)顯示窗口，分別顯示垂線鋼絲13在X軸和Y軸上的位置坐標(biāo)，該位置坐標(biāo)為相對(duì)坐標(biāo)，將本次測(cè)量結(jié)果與前次線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，能夠得到巖土工程的水平位移變化或傾斜變形量，完成巖土工程安全監(jiān)測(cè)。本實(shí)用新型公開(kāi)的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀，在簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、減小垂線坐標(biāo)儀體積和降低成本的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)較大量程的測(cè)量，量程最大可以擴(kuò)展到200mm。
[0033]優(yōu)選地，控制電路板6還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、數(shù)字通訊接口和模擬輸出接口等組件中的一種或多種，實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、數(shù)字通訊接口和模擬輸出接口分別同時(shí)與微控制器相連接，使得控制電路板具有采集數(shù)據(jù)的計(jì)算、存儲(chǔ)、顯示輸出和通訊等功能。如圖4所示，高速圖像采集電路(即高速AD采集電路)、顯示器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、數(shù)字通訊接口和模擬輸出接口均為微控制器的外圍電路，通過(guò)微控制器及其外圍電路控制驅(qū)動(dòng)線陣CMOS圖像傳感器、進(jìn)行高速AD圖像實(shí)時(shí)采集以及讀取陰影圖像，并根據(jù)陰影圖像分析計(jì)算陰影位置和垂線絲位置坐標(biāo)實(shí)時(shí)顯示輸出結(jié)果，具有工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集、監(jiān)測(cè)和顯示功能，并可按預(yù)先配置的工作方式自動(dòng)記錄監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、數(shù)字通訊接口和模擬輸出接口焊接在控制電路板6上，進(jìn)而設(shè)置在X方向線陣CMOS圖像傳感器密封盒10中，如圖2所示，實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以對(duì)微控制器輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集和存儲(chǔ)，數(shù)字通訊接口可采用RS-485接口，可以與上位機(jī)(即監(jiān)測(cè)中心)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，將該線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀實(shí)時(shí)采集和存儲(chǔ)的監(jiān)測(cè)結(jié)果上傳至上位機(jī)(即監(jiān)測(cè)中心)，以及對(duì)線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀進(jìn)行工作方式配置和更優(yōu)化的初始參數(shù)設(shè)置，設(shè)置模擬輸出接口將數(shù)據(jù)以4-20mA模擬信號(hào)輸出，以作為后續(xù)的現(xiàn)場(chǎng)采集系統(tǒng)的輸入，或以便于工程現(xiàn)場(chǎng)以各種工作方式組成自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0034]本實(shí)用新型的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀可以在殼體I的殼體底板Ib四角和中間預(yù)留安裝螺孔，并可以采用平面支架方式或萬(wàn)向支架方式安裝。此外，如圖1所示，本實(shí)用新型的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀還在殼體I的頂部設(shè)置有缺口，該缺口供被測(cè)垂線鋼絲13進(jìn)入殼體后具有活動(dòng)空間，如垂線鋼絲13進(jìn)行位置調(diào)整、水平變形和傾斜活動(dòng)。為避免殼體內(nèi)部的各器件被日光照射或雨水侵蝕，還優(yōu)選在缺口的四周設(shè)置有向上凸起的結(jié)構(gòu)進(jìn)行阻擋保護(hù)。
[0035]應(yīng)當(dāng)指出，以上所述【具體實(shí)施方式】可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此，盡管本說(shuō)明書(shū)參照附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行修改或者等同替換，總之，一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專利的保護(hù)范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀，包括殼體，所述殼體一側(cè)設(shè)置有使被測(cè)垂線鋼絲進(jìn)入殼體的過(guò)線縫隙，所述殼體外側(cè)設(shè)置有顯示器，其特征在于，還包括均設(shè)置于殼體內(nèi)部的控制電路板、兩個(gè)平行光源裝置和兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器，所述兩個(gè)平行光源裝置相互垂直照射被測(cè)垂線鋼絲，所述兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器相互垂直且與所述平行光源裝置一一對(duì)應(yīng)設(shè)置并接收被測(cè)垂線鋼絲平行光投影，所述兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器均連接控制電路板，所述控制電路板的輸出與顯示器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀，其特征在于，所述控制電路板包括相互連接的高速圖像采集電路和微控制器，所述線陣CMOS圖像傳感器接收所述平行光源裝置照射被測(cè)垂線鋼絲后的投影并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出至所述高速圖像采集電路，所述微控制器分別與兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器以及顯示器相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀，其特征在于，所述兩個(gè)平行光源裝置和兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器分別設(shè)置在四個(gè)密封盒中，所述控制電路板設(shè)置在其中一個(gè)線陣CMOS圖像傳感器所在的密封盒中，所述兩個(gè)平行光源裝置和兩個(gè)線陣CMOS圖像傳感器相對(duì)應(yīng)照射被測(cè)垂線鋼絲和接收投影的各密封盒相應(yīng)位置設(shè)置有透明玻璃孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀，其特征在于，所述控制電路板還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路與微控制器相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀，其特征在于，所述控制電路板還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與微控制器相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀，其特征在于，所述控制電路板上還設(shè)置有數(shù)字通訊接口，所述數(shù)字通訊接口與微控制器相連接；和/或，所述控制電路板上還設(shè)置有模擬輸出接口，所述模擬輸出接口與微控制器相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀，其特征在于，所述高速圖像采集電路為高速AD采集電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀，其特征在于，所述平行光源裝置包括點(diǎn)光源、反射鏡和凸透鏡，所述點(diǎn)光源經(jīng)所述反射鏡反射再經(jīng)所述凸透鏡折射后輸出平行光。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀，其特征在于，所述平行光源裝置包括高亮度LED發(fā)光二極管、反射鏡、雙膠合透鏡和光學(xué)玻璃片，所述高亮度LED發(fā)光二極管的點(diǎn)光源經(jīng)所述反射鏡反射再經(jīng)所述雙膠合透鏡折射后通過(guò)所述光學(xué)玻璃片輸出平行光。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線陣CMOS垂線坐標(biāo)儀，其特征在于，所述殼體的頂部設(shè)置有供被測(cè)垂線鋼絲進(jìn)入殼體后具有活動(dòng)空間的缺口，所述缺口的四周設(shè)置有向上凸起的結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】G01B7/008GK204154265SQ201420487816
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】趙營(yíng)海, 莊治洪 申請(qǐng)人:基康儀器股份有限公司