[实用新型]电子罗盘

说明书

本实用新型涉及一种新型的电子罗盘。

指针显示式罗盘的发明和使用应追溯到指南针的发明，已有上千年的历史，早期的罗盘（指南针）使用时误差较大，并且没有磁偏角的校正。近代为了航海的需要，人们在不断地改进罗盘。1837年英国海军专门成立了一个罗盘委员会，从而研制出了现代罗盘（现在常用罗盘的式样），但在航海中使用，精度仍不够，并且在颠簸中使用不稳定。本世纪初美国的爱尔默.斯彼瑞（Elmer    Sperry）和德国的发明家赫门（Hermann    Anshutz－Kampfe）几乎同时研制出了迥转罗盘，即陀螺仪，它不仅精度高，而且由于内部容器充满液体可以吸收任何振动和摇摆。

目前除了航天、航海等方面需要高精度的罗盘或陀螺仪外，普通使用的罗盘仍是上世纪研制出来的基本样式和结构，它的重量和体积都较大，并且在使用和测量时受到一些限制。例如地质和勘测部门最常用的八角罗盘，在野外测量－记录－测量中，一个人使用极不方便，并且效率很低。另外这种罗盘在测量较高的下层面产状时，便无能为力。最近研制出来的立体罗盘，虽能在测量倾向的同时测量倾角，但其它方面的限制仍然存在。

本实用新型的目的在于提供一种新型的电子罗盘，其特点是重量轻，体积小，倾向倾角同时数字显式，并且与笔连用，外表美观，另外还能以数字显示的方式进行磁偏角的校正。以及作为计时手表用。由于它体积小，只需一只手操作，并与笔合为一体，解决了测量与记录之间的矛盾，不仅使用方便，而且可以大大地提高效率。

本实用新型电子罗盘的目的是通过改进罗盘的结构，即把用刻度盘显示方向改为直接数字显示方向。这种罗盘包括外壳、编码磁针盘、测角器、水平仪、光电或电磁传感器、二进制计数器、予置计数器、数字控制电路及液晶显示器、石英振荡器、多档开关、控制键、钮扣电池、书写笔。

本实用新型电子罗盘通过以下技术方案实施。

测量方向装置的方案一是用光电效应和二进制编码的原理来实现的。把磁针固定在一园盘上，在园盘上按二进制九位码的顺序开一系列光窗，在磁针盘的园心上、下都装有顶针，磁针盘上方沿半径方向装有九个发光二极管，对应发光二极管的位置，在磁针盘下方装有一排组成九位码的九个掩膜刻槽的光敏二极管。发光二极管发出的光通过编码光窗被光敏二极管接收并转变成二进制九位码信号。由于光窗和磁针都安装在同一个可转动的盘上，并且每一度方向上的编码光窗就代表相应的方位度数，因此，磁针所指的方向，通过编码光窗就可反映出来，光通过光窗被光敏器接收，为“1”；无光窗，光敏器没有接收，则为“0”。

光窗编码是按十进制来对应二进制编码的，即在园盘代表1度的第一位码位置上刻一光窗，编码为000000001；在2度的第二位码位置上刻光窗，编码为000000010；在3度的第一、二位码位置上刻一光窗，编码为000000011，以此类推，在359度方向刻光窗，编码为101101000；在360度即0度方向刻光窗编码为000000000。这样，本测量方向装置是把磁针盘、编码光窗和光电传感有机的合拼成三位一体，每个光敏器代表一位码，并接一条信号引线，因此整个信号引线只有九条，并将这些信号引线接二进制计数器。

另一方案是用电磁感应的原理来实现的。磁针上、下都被顶针顶托，在磁针的下面装一片状掩膜刻槽的磁敏晶体管，永磁性的磁针转动所指的方向，可被磁敏晶体管接收并转为脉冲信号。由于磁敏晶体管是七十年代新产品，其磁敏感应强度比霍尔元件高出两个数量级，因此可以满足地磁场的分辨精度要求。