CN107289915B - 测量装置和测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种测量装置及测量方法，所述测量装置用以测量被测物体的高度和/或深度，其中，加速度传感器感测所述测量装置的自由落体状态，处理单元根据所述加速度传感器感测到的自由落体状态计算所述被测物体的高度和/或深度，即只要执行松开所述测量装置的动作，即可得到被测物体的高度和/或深度，测量非常简便；同时，由于利用的是所述测量装置的部分或者全部自一被测物体处做自由落体运动，其不会受到光线、距离等因素的干扰，即高度和/或深度的测量干扰小，由此也就使得测量非常准确。

Description

测量装置和测量方法
技术领域
本发明涉及勘探测量技术领域，特别涉及一种测量装置和测量方法。
背景技术
一幢建筑物或一座山体的高度测量一直是专业勘探工程师的专业业务，需用一些笨重的设备和较多的工作人员来执行测量，非常受限。一座山洞的深度测量连专业工程人员也比较棘手。现有测量技术测量高度，主要有相似三角形测量法、激光测量法(全站仪)、红外测量法和超声波测量法。相似三角形测量法，精度最高，但测量过程繁琐且受场所限制。激光测量法(全站仪)高度测量精度差，且测量过程繁琐。红外测量法分为强度测量法和时间测量法，强度测量法外界光线和反色面的干扰大，时间测量法的最远距离也只有几米，非常受限。超声波测量距离短，几乎无法在建筑或者山体测量上应用。
因此，如何提供一种测量简便且干扰小的高度测量装置成了本领域技术人员需要解决的一个问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测量装置和测量方法，以解决现有技术中很难简便且干扰小的实现高度和/或深度测量的问题。
基于上述目的，本发明提供一种测量装置，所述测量装置包括：加速度传感器和处理单元，所述处理单元与所述加速度传感器连接，所述加速度传感器用以感测所述测量装置的自由落体状态，所述处理单元用以根据所述加速度传感器感测到的自由落体状态计算被测物体的高度和/或深度。
可选的，在所述的测量装置中，所述处理单元的数量为一个，所述处理单元用以对所述加速度传感器进行采样以获取所述自由落体状态的时长，并根据重力加速度和所述自由落体状态的时长计算所述被测物体的高度和/或深度。
可选的，在所述的测量装置中，所述处理单元的数量为两个，分别为第一处理单元和第二处理单元，其中，所述第一处理单元用以对所述加速度传感器进行采样以获取所述自由落体状态的时长，所述第二处理单元用以根据重力加速度和所述自由落体状态的时长计算所述被测物体的高度和/或深度。
可选的，在所述的测量装置中，所述测量装置还包括地理定位器，所述地理定位器与所述处理单元连接，所述地理定位器用以获取被测物体所在区域的重力加速度。
可选的，在所述的测量装置中，当所述自由落体状态时长小于等于T时，T表示一预设时长，采用如下公式计算所述被测物体的高度和/或深度：
其中，H表示被测物体的高度和/或深度，g表示所述重力加速度，t表示所述自由落体状态时长。
可选的，在所述的测量装置中，当所述自由落体状态时长大于T时，T表示一预设时长，采用如下公式计算所述被测物体的高度和/或深度：
其中，H表示被测物体的高度和/或深度，g表示所述重力加速度，t表示所述自由落体状态时长，C表示空气阻力系数，ρ表示空气密度，S表示做自由落体的测量装置的迎风面积，m表示做自由落体的测量装置的质量。
可选的，在所述的测量装置中，所述测量装置还包括外壳，所述加速度传感器固定于所述外壳内。
可选的，在所述的测量装置中，所述外壳的材料为橡胶或者硅胶。
可选的，在所述的测量装置中，所述测量装置还包括显示单元，所述显示单元与所述处理单元连接，所述显示单元用以显示所述被测物体的高度和/或深度。
可选的，在所述的测量装置中，所述测量装置还包括电源管理单元，所述电源管理单元与所述处理单元连接，所述电源管理单元用以向所述处理单元提供电源。
可选的，在所述的测量装置中，对所述加速度传感器进行采样的采样率为10KHz以上。
可选的，在所述的测量装置中，所述测量装置还包括无线接口，所述无线接口与所述处理单元连接，所述第一处理单元和所述第二处理单元通过所述无线接口进行数据传输。
可选的，在所述的测量装置中，所述第二处理单元采用智能手机。
本发明还提供一种测量方法，所述测量方法包括：松开一测量装置，使得所述测量装置的部分或者全部自一被测物体处做自由落体，此时，加速度传感器感测所述测量装置的自由落体状态，处理单元根据所述加速度传感器感测到的自由落体状态计算所述被测物体的高度和/或深度。
可选的，在所述的测量方法中，所述处理单元的数量为一个，所述处理单元对所述加速度传感器进行采样以获取所述自由落体状态的时长，并根据重力加速度和所述自由落体状态的时长计算所述被测物体的高度和/或深度。
可选的，在所述的测量方法中，所述处理单元的数量为两个，分别为第一处理单元和第二处理单元，其中，所述第一处理单元对所述加速度传感器进行采样以获取所述自由落体状态的时长，所述第二处理单元根据重力加速度和所述自由落体状态的时长计算所述被测物体的高度和/或深度。
可选的，在所述的测量方法中，所述处理单元根据地理定位器获取的被测物体所在区域的重力加速度和所述自由落体状态的时长计算所述被测物体的高度和/或深度。
可选的，在所述的测量方法中，当所述自由落体状态时长小于等于T时，T表示一预设时长，采用如下公式计算所述被测物体的高度和/或深度：
其中，H表示被测物体的高度和/或深度，g表示所述重力加速度，t表示所述自由落体状态时长。
可选的，在所述的测量方法中，当所述自由落体状态时长大于T时，T表示一预设时长，采用如下公式计算所述被测物体的高度和/或深度：
其中，H表示被测物体的高度和/或深度，g表示所述重力加速度，t表示所述自由落体状态时长，C表示空气阻力系数，ρ表示空气密度，S表示做自由落体的测量装置的迎风面积，m表示做自由落体的测量装置的质量。
可选的，在所述的测量方法中，所述测量方法还包括：显示单元显示所述被测物体的高度和/或深度。
在本发明提供的测量装置及测量方法中，所述测量装置用以测量被测物体的高度和/或深度，其中，加速度传感器感测自由落体状态，处理单元根据所述加速度传感器感测到的自由落体状态计算所述被测物体的高度和/或深度，即只要执行松开所述测量装置的动作，即可得到被测物体的高度和/或深度，测量非常简便；同时，由于利用的是所述测量装置的部分或者全部自一被测物体处做自由落体运动，其不会受到光线、距离等因素的干扰，即高度和/或深度的测量干扰小，由此也就使得测量非常准确。进一步的，通过地理定位器获取被测物体所在区域的重力加速度，相对于采用9.8m/s2的常数，能够进一步实现更加精确的高度和/或深度测量。
附图说明
图1是本发明实施例一的测量装置的结构示意图；
图2是本发明实施例二的测量装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的测量装置及测量方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，往往都采用了不同的比例。
需说明的是，在本申请的用语中，“连接”包括“有线连接”和/或“无线连接”。
本发明的核心思想在于，提供一种测量装置及测量方法，所述测量装置用以测量被测物体的高度和/或深度，其中，加速度传感器感测所述测量装置的自由落体状态，处理单元根据所述加速度传感器感测到的自由落体状态计算所述被测物体的高度和/或深度，即只要执行松开所述测量装置的动作，即可得到被测物体的高度和/或深度，测量非常简便；同时，由于利用的是所述测量装置的部分或者全部自一被测物体处做自由落体运动，其不会受到光线、距离等因素的干扰，即高度和/或深度的测量干扰小，由此也就使得测量非常准确。
【实施例一】
首先，请参考图1，其为本发明实施例一的测量装置的结构示意图。如图1所示，所述测量装置1包括：加速度传感器10和处理单元11，所述处理单元11与所述加速度传感器10连接，所述加速度传感器10用以感测所述测量装置1的自由落体状态，所述处理单元11用以根据所述加速度传感器10感测到的自由落体状态计算所述被测物体的高度和/或深度。
具体的，所述加速度传感器10具体可以为三轴加速度传感器，其采用IIC接口通信，量程选择为±2G，数据位宽设置为8bit以上等。
在本申请实施例中，所述处理单元11的数量为一个，所述处理单元11用以对所述加速度传感器10进行采样以获取所述自由落体状态的时长，并根据重力加速度和所述自由落体状态的时长计算所述被测物体的高度和/或深度。具体的，所述处理单元11可以通过现有的任何一种能够进行采样以及简单计算的处理设备实现，例如专用集成电路(ASIC)等；或者，所述处理单元11可以包括两个部件，其中，一个部件能够进行采样，例如采样器或者采样开关等，另一个部件能够进行简单计算，例如运算器(算术逻辑运算单元，ALU，Arithmetic Logic Unit)或者中央处理器(CPU，Central Processing Unit)等。
优选的，所述测量装置1还包括地理定位器12，所述地理定位器12与所述处理单元11连接，所述地理定位器12用以获取被测物体所在区域的重力加速度。即，所述处理单元11可以根据所述自由落体状态的时长以及重力常数9.8m/s2计算所述被测物体的高度和/或深度；但更优的，所述处理单元11根据所述地理定位器12获取的被测物体所在区域的重力加速度以及所述自由落体状态的时长计算所述被测物体的高度和/或深度，由此能够避免被测物体所在区域的重力加速度与重力常数9.8m/s2的(微小)差异，提高所得到的被测物体的高度和/或深度的测量精度。
具体的，所述处理单元11可以直接根据如下公式计算所述被测物体的高度和/或深度：
其中，H表示被测物体的高度和/或深度，g表示所述重力加速度(其中，该重力加速度可以采用重力常数9.8m/s2，较佳的，可以采用所述地理定位器12获取的被测物体所在区域的重力加速度)，t表示所述自由落体状态时长。
在本申请实施例中，为了进一步保证对被测物体的高度和/或深度的测量的准确，当被测物体的高度较高或者深度较大时，则引入与时间成正比的补偿项。在此，为了处理的方便，直接通过自由落体状态时长的长和短来进行判断是否需要引入补偿项，易知的，自由落体状态时长越长，则相应的被测物体的高度越高或者深度越深；自由落体状态时长越短，则相应的被测物体的高度越低或者深度越浅。
具体的，当所述自由落体状态时长小于等于T时，T表示一预设时长，所述处理单元11采用如下公式计算所述被测物体的高度和/或深度：
当所述自由落体状态时长大于T时，T表示一预设时长，所述处理单元11采用如下公式计算所述被测物体的高度和/或深度：
其中，H表示被测物体的高度和/或深度，g表示所述重力加速度(其中，该重力加速度可以采用重力常数9.8m/s2，较佳的，可以采用所述地理定位器12获取的被测物体所在区域的重力加速度)，t表示所述自由落体状态时长，C表示空气阻力系数，ρ表示空气密度，S表示做自由落体的测量装置(在此为整个测量装置)的迎风面积，m表示做自由落体的测量装置(在此为整个测量装置)的质量。即在本申请实施例中，T可以根据经验或者根据模拟结果进行设定。
在本申请实施例中，所述自由落体状态时长由所述处理单元11对所述加速度传感器10进行采样得到。具体的，所述处理单元11可以持续的对所述加速度传感器10进行采样，以获取所述加速度传感器10当前感测到的(其自身的)状态是自由落体状态还是非自由落体状态。一旦所述处理单元11采样到所述加速度传感器10感测到的状态是自由落体状态时，所述处理单元11即记录这一起始时间点；接着，当所述处理单元11采样到所述加速度传感器10感测到的状态是非自由落体状态时，所述处理单元11亦记录这一终止时间点，由这两个时间点的差值即可得到所述自由落体状态时长。在本申请实施例中，所述处理单元11对于小于重力加速度的5％，自由落体状态前后200ms的数据同时保存。
优选的，所述处理单元11对所述加速度传感器10进行采样的采样率为10KHz以上。所述处理单元11对所述加速度传感器10采样时采用了一个较高的采样率，从而可以提高采样的精度，即提高所得到的起始时间点和终止时间点的精度，进而可以提高所得到的高度和/或深度的精度。
在本申请实施例中，所述测量装置1还包括外壳13，所述加速度传感器10固定于所述外壳13内。在此，通过所述外壳13可以很好的保护高度和/或深度测量过程中所述加速度传感器10不受损坏或者减小损坏，即防止了/减小了自由落体过程中高速冲击对所述加速度传感器10的伤害，即提高所述加速度传感器10的使用寿命。优选的，所述外壳13的材料为橡胶或者硅胶。在此，所述外壳13的材料主要选自弹性较大的材料，从而以提高对于外壳13内部件的保护。进一步的，所述处理单元11也固定于所述外壳13内，从而通过所述外壳13也可以保护所述处理单元11。
进一步的，所述测量装置1还包括显示单元14，所述显示单元14与所述处理单元11连接，所述显示单元14用以显示所述被测物体的高度和/或深度。具体的，所述显示单元14可以是一个液晶显示器等。在本申请实施例中，所述显示单元14也可以固定在所述外壳13内，此时，所述外壳13优选为由透明度较高的材质制成。
请继续参考图1，所述测量装置1还包括电源管理单元15，所述电源管理单元15与所述处理单元11连接，所述电源管理单元15用以向所述处理单元11提供电源。通过所述电源管理单元15可以保证所述处理单元11长时间的、稳定的工作。具体的，所述电源管理单元15可以采用70mAh电池和LDO稳压电源。进一步的，所述电源管理单元15也可以固定在所述外壳13内。
相应的，本实施例还提供一种测量方法，在本实施例中，所述测量方法具体包括：松开所述测量装置1，使得所述测量装置1(在此为整个所述测量装置1，也即所述测量装置1的整体)自一被测物体处做自由落体，此时，加速度传感器10感测(其自身或者说整个所述测量装置1的)自由落体状态，处理单元11根据所述加速度传感器感测到的自由落体状态计算所述被测物体的高度和/或深度。进一步的，落地之后(即所述测量装置1退出自由落体状态后)，所述显示单元14直接显示被测物体的高度和/或深度。
在此，使得所述测量装置1自一被测物体处做自由落体主要指：所述测量装置1(在此，更具体为所述外壳13)的最低位置与被测物体的最高位置齐平。在本申请的其他实施例中，所述测量装置1自一被测物体处做自由落体也可以是所述测量装置1(在此，更具体为所述外壳13)的最低位置高于或者低于被测物体的最高位置，则此时，还需要相应减去或者加上所述测量装置1的最低位置与所述被测物体的最高位置之间的高度差。
在此，若所述自由落体状态时长大于T，所述处理单元11采用如下公式计算所述被测物体的高度和/或深度：
则，S即指全部测量装置1的迎风面积(也即指外壳13的迎风面积)，m指全部测量装置1的质量。
综上可见，在本发明实施例提供的测量装置及测量方法中，通过所述测量装置全部自一被测物体处做自由落体测量所述被测物体的高度和/或深度，此时，加速度传感器感测自由落体状态，处理单元根据所述加速度传感器感测到的自由落体状态计算所述被测物体的高度和/或深度，即只要执行松开所述测量装置的动作，即可得到被测物体的高度和/或深度，测量非常简便；同时，由于利用的是所述测量装置的部分或者全部自一被测物体处做自由落体运动，其不会受到光线、距离等因素的干扰，即高度和/或深度的测量干扰小，由此也就使得测量非常准确。进一步的，通过地理定位器获取被测物体所在区域的重力加速度，相对于采用9.8m/s2的常数，能够进一步实现更加精确的高度和/或深度测量。
【实施例二】
请参考图2，其为本发明实施例二的测量装置的结构示意图。如图2所示，所述测量装置2包括：加速度传感器20和处理单元21，所述处理单元21与所述加速度传感器20连接，所述加速度传感器20用以感测所述测量装置2的自由落体状态，所述处理单元21用以根据所述加速度传感器20感测到的自由落体状态计算所述被测物体的高度和/或深度。
具体的，所述加速度传感器20具体可以为三轴加速度传感器，其采用IIC接口通信，量程选择为±2G，数据位宽设置为8bit以上等。
在本申请实施例中，所述处理单元21的数量为两个，分别为第一处理单元21a和第二处理单元21b，其中，所述第一处理单元21a用以对所述加速度传感器10进行采样以获取所述自由落体状态的时长，所述第二处理单元21b用以根据重力加速度和所述自由落体状态的时长计算所述被测物体的高度和/或深度。
在本申请实施例中，所述第一处理单元21a可以间接将所述自由落体状态的时长提供给所述第二处理单元21b，例如，将所述自由落体状态的起止时间点提供给所述第二处理单元21b，易知的，由所述自由落体状态的起止时间点即可得到所述自由落体状态时长；所述第一处理单元21a也可以直接将所述自由落体状态的时长提供给所述第二处理单元21b，即提供处于自由落体状态的具体时间长度。
优选的，所述第一处理单元21a的采样率为10KHz以上，即每100μs以下采样一次，从而保证了较高的采样频率。所述第一处理单元21a对所述加速度传感器20的采样时间利用其内部定时器进行设定，所述第一处理单元21a的基准时钟采用晶体振荡器提供，确保采样间隔时间的精度。具体的，所述第一处理单元21a选择低功耗版本，例如，工作频率72MHZ(采用30PPM精度晶振)，内含128Kflash用于保存原始测量数据，运行功耗1mA以下的处理器。具体的，当所述第一处理单元21a采样到自由落体状态数据时，即可将数据保存到flash，直到输出数据出现退出自由落体状态。自由落体状态的判断可根据实测结果修正，本实例设置为小于重力加速度的5％，自由落体状态前后200ms的数据同时保存。
在本申请实施例中，所述第二处理单元21b主要进行简单的计算，其可以由任何一种能够实现简单计算功能的处理设备实现，例如所述第二处理单元21b可以为运算器(算术逻辑运算单元，ALU，Arithmetic Logic Unit)或者中央处理器(CPU，Central ProcessingUnit)等。
在本申请实施例中，所述测量装置2还包括地理定位器22，所述地理定位器22与所述处理单元21连接(在此，更具体的，所述地理定位器22与所述第二处理单元21b连接)，所述地理定位器22用以获取被测物体所在区域的重力加速度。即，所述第二处理单元21b可以根据所述自由落体状态的时长以及重力常数9.8m/s2计算所述被测物体的高度和/或深度；但更优的，所述第二处理单元21b根据所述地理定位器22获取的被测物体所在区域的重力加速度以及所述自由落体状态的时长计算所述被测物体的高度和/或深度，由此能够避免被测物体所在区域的重力加速度与重力常数9.8m/s2的(微小)差异，提高所得到的被测物体的高度和/或深度的测量精度。
在本申请实施例中，为了进一步保证对被测物体的高度和/或深度的测量的准确，当被测物体的高度较高或者深度较大时，则引入与时间成正比的补偿项。在此，为了处理的方便，直接通过自由落体状态时长的长和短来进行判断是否需要引入补偿项，易知的，自由落体状态时长越长，则相应的被测物体的高度越高或者深度越深；自由落体状态时长越短，则相应的被测物体的高度越低或者深度越浅。
具体的，当所述自由落体状态时长小于等于T时，T表示一预设时长，所述第二处理单元21b采用如下公式计算所述被测物体的高度和/或深度：
当所述自由落体状态时长大于T时，T表示一预设时长，所述第二处理单元21b采用如下公式计算所述被测物体的高度和/或深度：
其中，H表示被测物体的高度和/或深度，g表示所述重力加速度(其中，该重力加速度可以采用重力常数9.8m/s2，较佳的，可以采用所述地理定位器22获取的被测物体所在区域的重力加速度)，t表示所述自由落体状态时长，C表示空气阻力系数，ρ表示空气密度，S表示做自由落体的测量装置的迎风面积，m表示做自由落体的测量装置的质量。即在本申请实施例中，T可以根据经验或者根据模拟结果进行设定。
在本申请实施例中，所述测量装置2还包括外壳23，所述加速度传感器20固定于所述外壳23内。在此，通过所述外壳23可以很好的保护高度和/或深度测量过程中所述加速度传感器20不受损坏或者减小损坏，即防止了/减小了自由落体过程中高速冲击对所述加速度传感器20的伤害，即提高所述加速度传感器20的使用寿命。优选的，所述外壳23的材料为橡胶或者硅胶。在此，所述外壳23的材料主要选自弹性较大的材料，从而以提高对于外壳23内部件的保护。
在本申请实施例中，所述第一处理单元21a对所述加速度传感器10进行采样以获取所述自由落体状态的时长，因此，较佳的，所述第一处理单元21a与所述加速度传感器10之间的距离设置的更近一些；更佳的，所述第一处理单元21a与所述加速度传感器10之间通过有线连接，以提高连接可靠性。因此，在本申请实施例中，所述第一处理单元21a也固定于所述外壳23内。
在本申请实施例中，所述第一处理单元21a和所述第二处理单元21b之间可以通过无线进行通信，因此所述第二处理单元21b可以不与所述第一处理单元21a、所述加速度传感器10连接在一起，由此，所述第二处理单元21b可以不做自由落体运动。因而，在本申请实施例中，所述第二处理单元21b并不固定于所述外壳23内。
进一步的，所述测量装置2还包括无线接口24，所述无线接口24与所述处理单元21连接，其中，所述第一处理单元21a和所述第二处理单元21b通过所述无线接口24进行数据传输。具体的，所述无线接口24包括第一无线接口24a和第二无线接口24b，其中，所述第一无线接口24a与所述第一处理单元21a连接，固定在所述外壳23内；所述第二无线接口24b与所述第二处理单元21b连接，并不固定于所述外壳23内。具体的，所述第一无线接口24a与所述第二无线接口24b均可采用WIFI标准，最长通信距离可达5KM。
在本申请实施例中，所述测量装置2还包括显示单元25，所述显示单元25与所述处理单元21连接(在此，更具体的，所述显示单元25与所述第二处理单元21b连接)，所述显示单元25用以显示所述被测物体的高度和/或深度。具体的，所述显示单元25与所述第二处理单元21b(有线和/或无线)连接，所述显示单元25接收所述第二处理单元21b计算出的被测物体的高度和/或深度并显示。在本申请实施例中，所述显示单元25并不固定在所述外壳23内。
进一步的，所述测量装置2还包括电源管理单元26，所述电源管理单元26与所述处理单元21连接，所述电源管理单元26用以向所述处理单元21提供电源。通过所述电源管理单元26可以保证所述处理单元21长时间的、稳定的工作。具体的，所述电源管理单元26包括第一电源管理单元26a和第二电源管理单元26b，所述第一电源管理单元26a向所述第一处理单元21a提供电源，固定在所述外壳23内；所述第二电源管理单元26b向所述第二处理单元21b提供电源，并不固定在所述外壳23内。在本申请实施例中，所述电源管理单元26可以采用70mAh电池和LDO稳压电源。
在本申请实施例中，所述测量装置2可以具体分为两部分：测试端2a和数据端2b，具体的，所述测试端2a包括：所述加速度传感器20和所述第一处理单元21a，进一步的，所述测试端2a还包括：所述第一无线接口24a、所述第一电源管理单元26a和所述外壳23，其中，所述加速度传感器20、所述第一处理单元21a、所述第一无线接口24a和所述第一电源管理单元26a均固定于所述外壳23内；所述数据端2b包括：所述第二处理单元21b，进一步的，所述数据端2b还包括：所述地理定位器22、所述第二无线接口24b、所述显示单元25和所述第二电源管理单元26b。在本申请实施例中，所述测试端2a主要进行自由落体运动并得到自由落体状态的时长；所述数据端2b主要根据所述自由落体状态的时长和重力加速度计算被测物体的高度和/或深度，进一步的，所述数据端2b还显示计算出的被测物体的高度和/或深度；所述测试端2a和所述数据端2b主要通过无线方式进行数据传输。
相应的，本实施例还提供一种测量方法，在本实施例中，所述测量方法具体包括：松开部分所述测量装置2(在此即松开所述外壳23，也即测试端2a)，使得部分所述测量装置2(即所述外壳23及外壳23内的部件，也即测试端2a)自一被测物体处做自由落体，此时，加速度传感器20感测(其自身或者说测试端2a的)自由落体状态，处理单元21根据所述加速度传感器感测到的自由落体状态计算所述被测物体的高度和/或深度。进一步的，落地之后(即所述测试端2a退出自由落体状态后)，所述显示单元25直接显示被测物体的高度和/或深度。
在此，若所述自由落体状态时长大于T，所述第二处理单元21b采用如下公式计算所述被测物体的高度和/或深度：
则，S即指部分测量装置2的迎风面积(也即指外壳23或者说测试端2a的迎风面积)，m指部分测量装置2(即所述外壳23及外壳23内的部件，也即测试端2a)的质量。
综上可见，在本发明实施例提供的测量装置及测量方法中，通过所述测量装置全部自一被测物体处做自由落体测量所述被测物体的高度和/或深度，此时，加速度传感器感测所述测量装置的自由落体状态，处理单元根据所述加速度传感器感测到的自由落体状态计算所述被测物体的高度和/或深度，即只要执行松开所述测量装置的动作，即可得到被测物体的高度和/或深度，测量非常简便；同时，由于利用的是所述测量装置的部分或者全部自一被测物体处做自由落体运动，其不会受到光线、距离等因素的干扰，即高度和/或深度的测量干扰小，由此也就使得测量非常准确。进一步的，通过地理定位器获取被测物体所在区域的重力加速度，相对于采用9.8m/s2的常数，能够进一步实现更加精确的高度和/或深度测量。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (12)

1.一种测量装置，其特征在于，所述测量装置包括：加速度传感器和处理单元，所述处理单元与所述加速度传感器连接，所述加速度传感器用以感测所述测量装置的自由落体状态，所述处理单元用以根据所述加速度传感器感测到的自由落体状态计算被测物体的高度和/或深度，所述处理单元的数量为两个，分别为第一处理单元和第二处理单元，其中，所述第一处理单元用以对所述加速度传感器进行采样以获取所述自由落体状态的时长，所述第二处理单元用以根据重力加速度和所述自由落体状态的时长计算所述被测物体的高度和/或深度；
其中，当所述自由落体状态时长小于等于T时，T表示一预设时长，采用如下公式计算所述被测物体的高度和/或深度：
其中，H表示被测物体的高度和/或深度，g表示所述重力加速度，t表示所述自由落体状态时长；
当所述自由落体状态时长大于T时，T表示一预设时长，采用如下公式计算所述被测物体的高度和/或深度：
其中，H表示被测物体的高度和/或深度，g表示所述重力加速度，t表示所述自由落体状态时长，C表示空气阻力系数，ρ表示空气密度，S表示做自由落体的测量装置的迎风面积，m表示做自由落体的测量装置的质量。
2.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括地理定位器，所述地理定位器与所述处理单元连接，所述地理定位器用以获取被测物体所在区域的重力加速度。
3.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括外壳，所述加速度传感器固定于所述外壳内。
4.如权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述外壳的材料为橡胶或者硅胶。
5.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括显示单元，所述显示单元与所述处理单元连接，所述显示单元用以显示所述被测物体的高度和/或深度。
6.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括电源管理单元，所述电源管理单元与所述处理单元连接，所述电源管理单元用以向所述处理单元提供电源。
7.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，对所述加速度传感器进行采样的采样率为10KHz以上。
8.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括无线接口，所述无线接口与所述处理单元连接，所述第一处理单元和所述第二处理单元通过所述无线接口进行数据传输。
9.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述第二处理单元采用智能手机。
10.一种测量方法，其特征在于，所述测量方法包括：松开一测量装置，使得所述测量装置自一被测物体处做自由落体，此时，加速度传感器感测所述测量装置的自由落体状态，处理单元根据所述加速度传感器感测到的自由落体状态计算被测物体的高度和/或深度，所述处理单元的数量为两个，分别为第一处理单元和第二处理单元，其中，所述第一处理单元对所述加速度传感器进行采样以获取所述自由落体状态的时长，所述第二处理单元根据重力加速度和所述自由落体状态的时长计算所述被测物体的高度和/或深度；
其中，当所述自由落体状态时长小于等于T时，T表示一预设时长，采用如下公式计算所述被测物体的高度和/或深度：
其中，H表示被测物体的高度和/或深度，g表示所述重力加速度，t表示所述自由落体状态时长；
当所述自由落体状态时长大于T时，T表示一预设时长，采用如下公式计算所述被测物体的高度和/或深度：
其中，H表示被测物体的高度和/或深度，g表示所述重力加速度，t表示所述自由落体状态时长，C表示空气阻力系数，ρ表示空气密度，S表示做自由落体的测量装置的迎风面积，m表示做自由落体的测量装置的质量。
11.如权利要求10所述的测量方法，其特征在于，所述处理单元根据地理定位器获取的被测物体所在区域的重力加速度和所述自由落体状态的时长计算所述被测物体的高度和/或深度。
12.如权利要求10所述的测量方法，其特征在于，所述测量方法还包括：显示单元显示所述被测物体的高度和/或深度。
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