該實用新型涉及到電子技術(shù)、傳感技術(shù)和機械制造等技術(shù),特別是三者相結(jié)合的領(lǐng)域。
背景技術(shù):
物體水平測量與傾角指示在建筑、實驗室和科研等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的水平儀為氣泡型水平儀,其缺陷在于:只能測量有限方向的水平程度,不能檢測出傾斜的角度;也有一些電子式檢測水平的方案,但結(jié)構(gòu)相對較復(fù)雜,靈敏度不高。本實用新型設(shè)計一種采用應(yīng)變電阻的水平指示計,解決現(xiàn)有的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為簡化水平測量裝置的結(jié)構(gòu),提高靈敏度,設(shè)計一種應(yīng)變電阻式水平指示計,該實用新型包括框架(1)、彈性鋼片(2)、重錘(3)、金屬應(yīng)變片(4)、放大器(5)和指針電壓計(6);框架(1)放置在待測水平的表桌面上,彈性鋼片(2)上端固定在框架(1)的上邊框,重錘(3)固定在彈性鋼片(2)的下端,金屬應(yīng)變片(4)粘貼在彈性鋼片(2)的中間。金屬應(yīng)變片(4)包括四個應(yīng)變片R1、R2、R3、R4,R1、R3粘貼在彈性鋼片(2)的左邊,R2、R4粘貼在彈性鋼片(2)的右邊,R1、R2、R3、R4依次連接成電橋,R1的一端連接到R2,R2的另一端連接到R3,R3的另一端連接到R4,R4的另一端連接到R1,R1與R2的連接點為A,R2與R3的連接點為D,R3與R4的連接點為B,R4與R1的連接點為C,電橋的A、B兩點分別連接放大器(5)INA128的引腳3和引腳2,電橋的C、D兩點分別接電源+5V和-5V。放大器(5)采用儀表放大器INA128,INA128的引腳6接指示電壓計。指針電壓計(6)采用指針式電壓表,當(dāng)輸出電壓為零時,指針指示在中間刻度即零刻度,當(dāng)電壓為正時順時針偏轉(zhuǎn),當(dāng)電壓為負(fù)時逆時針偏轉(zhuǎn)。
該實用新型的有益特征是結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高,可以進行數(shù)字化和智能化。
附圖說明
圖1結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為電路原理圖,在圖1和圖2中,1為框架、2為彈性鋼片、3為重錘、4為金屬應(yīng)變片、5為放大器和6為指針電壓計。
具體實施方式
該實用新型包括框架(1)、彈性鋼片(2)、重錘(3)、金屬應(yīng)變片(4)、放大器(5)和指針電壓計(6);框架(1)放置在待測水平的表桌面上,彈性鋼片(2)上端固定在框架(1)的上邊框,重錘(3)固定在彈性鋼片(2)的下端,金屬應(yīng)變片(4)粘貼在彈性鋼片(2)的中間。金屬應(yīng)變片(4)包括四個應(yīng)變片R1、R2、R3、R4,R1、R3粘貼在彈性鋼片(2)的左邊,R2、R4粘貼在彈性鋼片(2)的右邊,R1、R2、R3、R4依次連接成電橋,R1的一端連接到R2,R2的另一端連接到R3,R3的另一端連接到R4,R4的另一端連接到R1,R1與R2的連接點為A,R2與R3的連接點為D,R3與R4的連接點為B,R4與R1的連接點為C,電橋的A、B兩點分別連接放大器(5)INA128的引腳3和引腳2,電橋的C、D兩點分別接電源+5V和-5V。放大器(5)采用儀表放大器INA128,INA128的引腳6接指示電壓計(6)。指針電壓計(6)采用指針式電壓表,當(dāng)輸出電壓為零時,指針指示在中間刻度(零刻度),當(dāng)電壓為正時順時針偏轉(zhuǎn),當(dāng)電壓為負(fù)時逆時針偏轉(zhuǎn)。
本實施例中,當(dāng)框架水平放置時,彈性鋼片豎直向下,金屬應(yīng)變片組成的電橋處于平衡,放大器輸出為零,指針電壓計指在零位置;當(dāng)框架非水平放置時,彈性鋼片傾斜,金屬應(yīng)變片組成的電橋打破平衡,放大器輸出不為零,指針電壓計指在非零位置,即為傾斜方向和傾斜角度。
本實施例中,圖2中,R5為靈敏度調(diào)整電阻,最大阻值為1K,R6為水平調(diào)零電阻,當(dāng)框架水平時,調(diào)節(jié)R6使指示電壓計(6)指示為零,R6為5K,R7為1K。
本實施例中,R1、R2、R3、R4四個應(yīng)變電阻值為350歐姆。