[实用新型]一种智能倾斜仪

说明书

技术领域

本实用新型属于测量技术领域，涉及一种智能倾斜仪，尤其涉及一种做横滚、俯仰、航向测量及自动调平的高动态数字化智能倾斜仪。 

背景技术

数字化倾斜仪是用来测量物体随时间的倾斜变化及铅垂线随时间变化的仪器；陀螺仪仅用来测量角速率，仅适合于高动态角度测量，且由于时漂等因素导致其测量精度较差；它们分别独立的。 

通常下，数字化倾斜仪仅能够测量横滚、俯仰的准静态角度，对于较高动态的测量时，其往往受到动态加速度的干扰，测量精度很差。因此，现有的数字化倾斜仪一般只提供单轴或者双轴测量，即横滚、俯仰角度测量，未能提供航向角度测量。 

对于现有基于重力加速度原理的倾斜仪已经满足不了实际测量的要求，单个陀螺仪或倾斜仪已满足不了准静态和高动态角度姿态测量要求，以往的方法分别选择倾斜仪、陀螺仪，而且并不能将其各自的优势集中体现出来。将陀螺仪与倾斜仪创新地结合在一起，减少使用者的负担，在有些应用场所，如汽车、船舶等运动中的高精度姿态测量领域具有明显的技术优势和应用价值。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种智能倾斜仪，可提供横滚、俯仰、航向动态和静态姿态角度，利用陀螺仪动态优势弥补倾斜仪的动态不足，利用倾斜仪的准静态优势弥补陀螺仪的静态不足和时漂问题。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案： 

一种智能倾斜仪，所述倾斜仪包括： 

倾角传感器，用以提供高分辨率的倾斜角度； 

滤波单元，与所述倾角传感器连接，用以对所述倾角传感器输出的模拟信号 进行滤波； 

处理器，与所述滤波单元连接，用以对倾角传感器输出的、经过滤波的模拟信号进行高精度模数转换，在处理器内做数字信号滤波，真实地反映出倾角输出信息，并对数字处理后的信号进行角度转换； 

数显分度转台，与所述处理器连接，用以对倾角传感器作线性补偿所需的数据作测试，计算出合适的线性标定系数；所述处理器进一步利用数显分度转台计算出的线性标定系数对测量的角度数据作线性补偿； 

陀螺仪单元，与所述处理器连接，提供测量体横滚、俯仰、航向的角速率； 

电源系统，与所述倾角传感器、滤波单元、处理器、数显分度转台、陀螺仪单元连接，用以提供电源。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述滤波单元为硬件滤波单元，用以对倾角传感器输出的模拟信号带宽内滤波。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述倾斜仪进一步包括高低温温度箱，用以对倾斜仪的零点温漂做补偿。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述倾斜仪进一步包括高低温温度箱，用以对倾斜仪的灵敏度温漂做补偿。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述倾斜仪进一步包括232输出接口、485输出接口、422输出接口、V/I输出接口、LCD输出接口、CAN接口中的一个或多个。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述处理器为内置24bit模数转化单元AD的MCU。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述陀螺仪为内置陀螺模块，通过数字SPI接口MCU连接。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述陀螺仪单元与所述处理器连接，用以提供横滚、俯仰、航向角速率信息，并将横滚、俯仰、航向角速率信息发送至处理器，由处理器对角速率积分运算出横滚、俯仰、航向的动态姿态角度。 

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的智能倾斜仪，能够提供航向、 横滚、俯仰的准静态、高动态的高精度角度测量，能够满足工业应用、研究所及军工单位的测量应用需求。同时，本实用新型将陀螺仪与倾角传感器完美结合在一起，提供测量体横滚、俯仰、航向的角速率，实现强大的测量功能，相对现有数字倾斜仪有明显优势。 

本数字倾斜仪能够提供丰富的接口，如数字量RS232、RS485、RS422、CAN，LCD显示，数字接口软件协议可选，如Modbus,CAN2.0a或Can2.0b等，模拟量电压和电流，模拟量输出范围可设置。 

此外，本实用新型数字倾斜仪内部软件集成了自标定算法，能够在外部简单的操作实现数字倾斜仪本身数字自动标定。 

附图说明

图1为本实用新型数字化智能倾斜仪的组成示意图。 

图2为本实用新型倾斜仪测量方法的流程图。 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。 

实施例一