CN107514992A - 一种应变电阻式水平检测仪 - Google Patents

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潘海军
张文昭
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Abstract

该发明涉及一种应变电阻式水平检测仪，该装置包括框架、弹性钢片、重锤、金属应变片、放大器和指针电压计。当框架水平放置时，弹性钢片竖直向下，金属应变片组成的电桥处于平衡，放大器输出电压为零，指针电压计指在零位置；当框架非水平放置时，弹性钢片倾斜，金属应变片组成的电桥打破平衡，放大器输出不为零，指针电压计指在非零位置，即为倾斜方向。

Description

一种应变电阻式水平检测仪
技术领域
该发明涉及到电子技术、传感技术和机械制造等技术，特别是三者相结合的领域。
背景技术
物体水平测量与倾角指示在建筑、实验室和科研等领域得到广泛应用。传统的水平仪为气泡型水平仪，其缺陷在于：只能测量有限方向的水平程度，不能检测出倾斜的角度；也有一些电子式检测水平的方案，但结构相对较复杂，灵敏度不高。本发明设计一种采用应变电阻的水平指示计，解决现有的问题。
发明内容
为简化水平测量装置的结构，提高灵敏度，设计一种应变电阻式水平检测仪，该发明包括框架（1）、弹性钢片（2）、重锤（3）、金属应变片（4）、放大器（5）和指针电压计（6）；框架（1）放置在待测水平的表桌面上，弹性钢片（2）上端固定在框架（1）的上边框，重锤（3）固定在弹性钢片（2）的下端，金属应变片（4）粘贴在弹性钢片（2）的中间。金属应变片（4）包括四个应变片R1、R2、R3、R4，R1、R3粘贴在弹性钢片（2）的左边，R2、R4粘贴在弹性钢片（2）的右边，R1、R2、R3、R4依次连接成电桥，电桥的A、B两点分别连接放大器（5）的引脚3和引脚2，电桥的C、D两点分别接电源+5V和-5V。放大器（5）采用仪表放大器INA128，INA128的引脚6接指示电压计。指针电压计（6）采用指针式电压表，当输出电压为零时，指针指示在中间刻度即零刻度，当电压为正时顺时针偏转，当电压为负时逆时针偏转。
该发明的有益特征是结构简单、灵敏度高，可以进行数字化和智能化。
附图说明
图1结构示意图，图2为电路原理图，在图1和图2中，1为框架、2为弹性钢片、3为重锤、4为金属应变片、5为放大器和6为指针电压计。
具体实施方式
该发明包括框架（1）、弹性钢片（2）、重锤（3）、金属应变片（4）、放大器（5）和指针电压计（6）；框架（1）放置在待测水平的表桌面上，弹性钢片（2）上端固定在框架（1）的上边框，重锤（3）固定在弹性钢片（2）的下端，金属应变片（4）粘贴在弹性钢片（2）的中间。金属应变片（4）包括四个应变片R1、R2、R3、R4，R1、R3粘贴在弹性钢片（2）的左边，R2、R4粘贴在弹性钢片（2）的右边，R1、R2、R3、R4依次连接成电桥，电桥的A、B两点分别连接放大器（5）的引脚3和引脚2，电桥的C、D两点分别接电源+5V和-5V。放大器（5）采用仪表放大器INA128，INA128的引脚6接指示电压计（6）。指针电压计（6）采用指针式电压表，当输出电压为零时，指针指示在中间刻度（零刻度），当电压为正时顺时针偏转，当电压为负时逆时针偏转。
本实施例中，当框架水平放置时，弹性钢片竖直向下，金属应变片组成的电桥处于平衡，放大器输出为零，指针电压计指在零位置；当框架非水平放置时，弹性钢片倾斜，金属应变片组成的电桥打破平衡，放大器输出不为零，指针电压计指在非零位置，即为倾斜方向和倾斜角度。
本实施例中，图2中，R5为灵敏度调整电阻，最大阻值为1K，R6为水平调零电阻，当框架水平时，调节R6使指示电压计（6）指示为零，R6为5K，R7为1K。
本实施例中，R1、R2、R3、R4四个应变电阻值为350欧姆。

Claims (4)

1.一种应变电阻式水平检测仪，其特征是包括框架（1）、弹性钢片（2）、重锤（3）、金属应变片（4）、放大器（5）和指针电压计（6）；框架（1）放置在待测水平的表桌面上，弹性钢片（2）上端固定在框架（1）的上边框，重锤（3）固定在弹性钢片（2）的下端，金属应变片（4）粘贴在弹性钢片（2）的中间。
2.根据权利要求1所述的一种应变电阻式水平检测仪，其特征是金属应变片（4）包括四个应变片R1、R2、R3、R4，R1、R3粘贴在弹性钢片（2）的左边，R2、R4粘贴在弹性钢片（2）的右边，R1、R2、R3、R4依次连接成电桥，电桥的A、B两点分别连接放大器（5）的引脚3和引脚2，电桥的C、D两点分别接电源+5V和-5V。
3.根据权利要求1所述的一种应变电阻式水平检测仪，其特征是放大器（5）采用仪表放大器INA128，INA128的引脚6接指示电压计。
4.根据权利要求1所述的一种应变电阻式水平检测仪，其特征是指针电压计（6）采用指针式电压表，当输出电压为零时，指针指示在中间刻度即零刻度，当电压为正时顺时针偏转，当电压为负时逆时针偏转。
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