CN104457697A - 一种高精度数字倾角测量系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度数字倾角测量系统，包括电子倾角器、A/D转换器、DSP微处理器、数字温度传感器、上位机，所述电子倾角器放置于所需测量的物体上，并经过A/D转换器电连接在DSP微处理器的信号输入端；数字温度传感器实时采集电子倾角器的周围环境温度，电连接在DSP微处理器的信号输入端；所述用于人机交互和系统监控的上位机，通过CAN总线接口电路与DSP微处理器电连接。本发明能够对倾角传感器的输出数据进行温度补偿、滤除高频分量、放大等作用，从而有效的提高倾角测量的精度和分辨率。

Description

一种高精度数字倾角测量系统
技术领域
本发明涉及一种倾角测量的技术，具体涉及一种高精度数字倾角测量系统。
背景技术
在自动控制工程设计和大地测量等相关行业中，常常需要对某一个平面或基准进行倾角测量，或进行自动水平调节，特别是在自动控制中，经常需要对某一物体进行动态水平控制，这就要求仪器能对水平倾角进行自动动态跟踪测量，在某些高精度的测量系统中，还要求对系统进行快速调平或对某些装置与水平面的倾斜角进行快速高精度的测量。
目前，传统倾角测量系统大多是采用倾角传感器感应倾角信号，输出的模拟信号由A/D转换器进行A/D转换，A/D转换后的倾角数据输入单片机，再通过无线信号进行数据传输至上位机，从而完成倾角的测量。但是，倾角传感器受到环境、温度的影响较大，倾角传感器感应倾角信号比较微弱且带有高频方波等，导致倾角测量精度和分辨率较低，速度也较慢，无法满足某些高精度调平和倾斜角测量的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种自动测量与控制、带温度补偿的高精度数字倾角测量系统，利用高速精确的DSP微处理器，提高测量和控制的实时性、可靠性。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种高精度数字倾角测量系统，包括电子倾角器、A/D转换器、DSP微处理器、数字温度传感器、上位机，所述电子倾角器放置于所需测量的物体上，并经过A/D转换器电连接在DSP微处理器的信号输入端；数字温度传感器实时采集电子倾角器的周围环境温度，电连接在DSP微处理器的信号输入端；所述用于人机交互和系统监控的上位机，通过CAN总线接口电路与DSP微处理器电连接。
进一步，所述电子倾角器与A/D转换器间还连接有二阶低通滤波器，能够有效的滤除电子倾角器输出信号的高频分量，避免了数据进行高速转换时可能引起测量错误。
进一步，二阶低通滤波器与A/D转换器间还连接有差动放大器，有助于提高倾角测量的分辨率。
本发明的有益效果在于：本发明将电子倾角器感应的模拟电压进行A/D转换后送入DSP微处理器，同时利用数字温度传感器实时采集倾角器周围环境的温度，也送入DSP微处理器，通过编制好的计算程序进行计算，将计算结果通过CAN总线传送到上位机，实现了对倾角传感器的输出信号进行温度补偿、滤除毛刺、放大等作用，从而有效的提高倾角测量的精度和分辨率。。
附图说明
图1为本发明一种高精度数字倾角测量系统的结构框图。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明的具体结构，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，一种高精度数字倾角测量系统，包括电子倾角器、A/D转换器、DSP微处理器、数字温度传感器、上位机，所述电子倾角器放置于所需测量的物体上，并经过A/D转换器电连接在DSP微处理器的信号输入端；数字温度传感器实时采集电子倾角器的周围环境温度，电连接在DSP微处理器的信号输入端；所述用于人机交互和系统监控的上位机，通过CAN总线接口电路与DSP微处理器电连接。所述电子倾角器与A/D转换器间还连接有二阶低通滤波器。二阶低通滤波器与A/D转换器间还连接有差动放大器。所述数字温度传感器采用DS1624数字温度测量计。
本发明中电子倾角器使用恒流源供电，可以直接消除温度对传感器输出信号的影响，电子倾角器的信号进行滤除高频分量、差动放大和A/D转换后，输送至DSP微处理器中进行初始化，DSP微处理器同时接收当前的实时温度信号，然后由校准模块根据预设程序和数据库内的参数进行温度漂移补偿和非线性补偿，并将最终数据在通过CAN总线传送至上位机。

Claims (4)

1.一种高精度数字倾角测量系统，包括电子倾角器、A/D转换器、DSP微处理器、数字温度传感器、上位机，其特征在于：所述电子倾角器放置于所需测量的物体上，并经过A/D转换器电连接在DSP微处理器的信号输入端；数字温度传感器实时采集电子倾角器的周围环境温度，电连接在DSP微处理器的信号输入端；所述用于人机交互和系统监控的上位机，通过CAN总线接口电路与DSP微处理器电连接。
2.根据权利要求1所述的高精度数字倾角测量系统，其特征在于：所述电子倾角器与A/D转换器间还连接有二阶低通滤波器。
3.根据权利要求2所述的带温度补偿的倾角测量系统，其特征在于：二阶低通滤波器与A/D转换器间还连接有差动放大器。
4.根据权利要求1所述的高精度数字倾角测量系统，其特征在于：所述数字温度传感器采用DS1624数字温度传感器。
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