[发明专利]一种用于实现自动水平的装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于自动水平技术领域，尤其涉及一种用于实现自动水平的装置及其控制方法。

背景技术

目前国内无论是试验台还是一些其他的对水平度有着相当要求的地方对于自动调节水平方面都没有太好的方法。

目前国内已经有一些有关自动水平的工作台方面的专利，有的利用浮力，有的利用声波测工作台的每个角与地面的距离来检测工作台是否水平。针对上述专利，存在着许多不足问题，浮力来确定水平是当工作面上的物品分布不均时，水平精度容易受重力影响，会发生工作面在放试验物品的情况下发生不水平的情况，有时甚至会发生工作面倾覆的危险。用声波测距来检测水平容易受地面水平度的影响，如果地面的水平度不高那么工作台的水平度也将受到影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于实现自动水平的装置，旨在解决目前有关实现自动水平的装置技术中，利用浮力来确定水平时，水平精度容易受重力影响，会发生工作面在放试验物品的情况下发生不水平的情况，有时甚至会发生工作面倾覆的危险；利用声波测距来检测水平容易受地面水平度的影响，造成工作台的水平度不精确的问题。

本发明是这样实现的，一种用于实现自动水平的装置，所述用于实现自动水平的装置包括：

水平检测与反馈系统，用于检测所要水平的面是否水平和根据检测到的结果反馈出来电流；

水平精度调节系统，用于调节目的精度的大小；

信息处理系统，用于对水平检测与反馈系统系统反馈出的电流信号进行处理，并发出反馈出调节信号；

执行系统，用于接收信息处理系统反馈出来的信号，升高或降低某一个支柱；

所述水平检测与反馈系统包括圆管、能导电的柔性丝线和金属球组成，圆管内壁被均分成八部分，每部分表粘贴有导体薄膜，且每部分之间互不导通；金属球直径应小于圆管内径；柔性金属丝线连接金属球放到金属管中，且金属线伸入圆管的顶部位置应在圆管的正中心；

进一步，所述水平检测与反馈系统包括按圆周方向均分成八部分结构构成；各部分均由金属管、能导电的柔性丝线和金属球组成；

金属线连着金属球放到金属管的正中间。

进一步，所述水平精度调节系统，包括一个旋钮和与金属球相连的柔性丝线。

进一步，所述信息处理系统是单片机；

所述单片机根据金属球和金属管与金属管接触时产生的信号；圆管内壁的每一能导电部分都与单片机的不同I/O口相连，测量面不水平的情况下圆管会倾斜于小球发生接触，这时便会有电流通过检测与反馈系统流入单片机的I/O口。单片机根据进入高电平的I/O口的不同，来判断要水平面的倾斜方向，并将信号发送给相应的步进电机来升高相应的方向的面，然后控制电机在金属球和金属管接触方向的电机运转。

进一步，所述执行系统由电动机和螺纹升降装置组成；

所述电动机与螺纹升降装置轴连接。

本发明另一目的在于提供一种用于实现自动水平的装置的控制方法，所述用于实现自动水平的装置的控制方法包括：

利用水平检测与反馈系统检测所需保持水平的桌平面是否水平，并根据检测结果反馈出电流；

利用水平精度调节系统调节目标精度的大小；

利用信息处理系统的单片机对水平检测与反馈系统反馈出的电流信号进行处理，并发出反馈调节信号；

利用执行系统接收信息处理系统反馈出来的信号并通过步进电动机和螺纹升降装置调节各个部分高度；

利用单片机判断步进电动机和螺纹升降装置调节各个部分高度是否水平；如果水平则停止工作；若否，则重新返回利用水平检测与反馈系统检测所需保持水平的桌平面是否水平步骤。

本发明提供的用于实现自动水平的装置，具有结构和原料简单，造价低廉，操作简单的特点。

本发明的工作台只需要圆形管一根，能导电的柔性丝线一根，金属球一个，旋钮一个，步进电机四个，丝杠四根，至少具有24个I/O口的单片机和最小系统各一个单片机可用C8052等，电源一个，工作台面板一个。上述材料综合价值不超过一百五十元。具有优良的积极效益。

本发明提供了一种利用重力来测量和调节水平的水平工作台，由于采用重力检测水平，丝杠调节水平度，所以水平度几乎不受地面和工作台上的试验品的重量和分布的影响。而且本发明所采用的原料简单，所以相比现有技术具有很大实用价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的单片机、旋钮、柔性丝线、金属管、金属球结构示意图；

图2是本发明实施例提供的执行系统的结构示意图；