CN114562988A - 一种数字陀螺仪的超高精度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，包括经纬仪、量测望远镜、陀螺仪连接杆、数字陀螺仪、经纬仪控制台、调平安装盘、调平螺柱、调平盘、撑架座、安装套筒；所述经纬仪上设置有量测望远镜，量测望远镜下方通过陀螺仪连接杆固定安装有数字陀螺仪；所述量测望远镜、所述陀螺仪连接杆、所述数字陀螺仪位于经纬仪的U型支架安装槽内；所述经纬仪通过经纬仪控制台安装在调平安装盘上，经纬仪控制台两侧设置有把手，把手上方设置有控制面板安装槽，控制面板安装槽内安装有控制器。本发明具有快速通过控制器计算出转动角度，提升该装置的测量速度和精度的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，尤其是一种具有快速通过控制器计算出转动角度，提升该装置的测量速度和精度的数字陀螺仪的超高精度测量装置。
背景技术
陀螺仪作为角速率传感器，是控制系统中非常重要的一环。陀螺仪又分为模拟陀螺仪和数字陀螺仪，模拟陀螺仪敏感到角速率后，将其转换成模拟电压信号输出，而数字陀螺仪(包括但不限于MEMS数字陀螺仪)敏感到角速率信号，将其转换成模拟电压信号，再由模数转换生成数字信号，将此数字信号传输至数字处理器，经滤波、补偿、标定后，将此角速率的数字信号通过数字通信接口输出。陀螺仪从敏感到角速率到输出角速率信号的过程存在延时。对于单个模拟陀螺仪的延时检测，可直接通过使用角振动台，检测角振动台的模拟输出与固定在角振动台上的模拟陀螺仪的模拟输出，对比两路模拟输出信号，即可得知模拟陀螺仪的延时。对于数字陀螺仪从敏感到角速率到转换成数字信号输出，整个过程同时包括了模拟信号和数字信号的采集与传输，现有技术尚不能检测到数字陀螺仪的延时，而对控制系统而言，准确测得数字陀螺仪的延时，明确设计时控制系统的各个参数，能够确保系统的稳定性。。
经纬仪是一种根据测角原理设计的测量水平角和竖直角的测量仪器，分为光学经纬仪和电子经纬仪两种，最常用的是电子经纬仪。陀螺仪常用于经纬仪上，使经纬仪能有效消除地球自传和地心引力造成的误差，提有效升量测精度。陀螺仪分为模拟陀螺仪和数字陀螺仪，模拟陀螺仪敏感到角速率后，将其转换成模拟电压信号输出，而数字陀螺仪(包括但不限于MEMS数字陀螺仪)敏感到角速率信号，将其转换成模拟电压信号，再由模数转换生成数字信号，将此数字信号传输至数字处理器，经滤波、补偿、标定后，将此角速率的数字信号通过数字通信接口输出。陀螺仪从敏感到角速率到输出角速率信号的过程存在延时。经纬仪常作为各种工程中的高精度量测工具，对工程质量至关重要；现有经纬仪通常采用水平仪进行调平，无法消除地心引力和地球自转的影响，测量出的误差，也常使工程精度无法达到要求的标准。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有快速通过控制器计算出转动角度，提升该装置的测量速度和精度的数字陀螺仪的超高精度测量装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，包括经纬仪、量测望远镜、陀螺仪连接杆、数字陀螺仪、经纬仪控制台、调平安装盘、调平螺柱、调平盘、撑架座、安装套筒；
所述经纬仪上设置有量测望远镜，量测望远镜下方通过陀螺仪连接杆固定安装有数字陀螺仪；
所述量测望远镜、所述陀螺仪连接杆、所述数字陀螺仪位于经纬仪的U型支架安装槽内；
所述经纬仪通过经纬仪控制台安装在调平安装盘上，经纬仪控制台两侧设置有把手，把手上方设置有控制面板安装槽，控制面板安装槽内安装有控制器；
该装置包含三个调平螺柱，三个调平螺柱沿调平安装盘、调平盘沿调平安装盘和调平盘的中心轴呈圆形矩阵排列；
所述调平安装盘上表面设置有套筒槽，套筒槽内安装有调平螺柱；套筒槽内安装有安装套筒，安装套筒位于套筒槽、调平螺柱之间；
所述调平螺柱上表面设置有螺柱套筒安装槽，螺柱套筒安装槽贯穿调平螺柱上下表面，螺柱套筒安装槽与安装套筒外表面配合，安装套筒插入螺柱套筒安装槽内，再套接入套筒槽内；
所述调平盘上表面设置有螺柱安装孔，螺柱安装孔贯穿调平盘上下表面；三个螺柱安装孔沿调平盘中心轴呈圆形矩阵分布；
所述经纬仪控制台上表面设置有经纬仪安装接口，经纬仪安装接口为圆形凹槽，经纬仪安装接口与经纬仪下方安装套筒配合，经纬仪通过安装套筒、经纬仪安装接口安装在经纬仪控制台上；
所述调平螺柱外表面粗糙，通过转动不同位置上的调平螺柱对调平安装盘上表面调平；
所述调平盘安装在撑架座上，撑架座外侧设置有支撑架安装槽，支撑架安装槽内两侧设置有支撑架柱槽；支架通过支撑架安装槽、支撑架柱槽固定安装在该装置上；支架嵌入支撑架安装槽内，支架上两侧的弹簧柱卡入支撑架柱槽内，并限位固定。
本发明提供了一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，具有快速通过控制器计算出转动角度，提升该装置的测量速度和精度的特点。本发明的有益效果：数字陀螺仪随量测望远镜在U型支架安装槽内转动，利用数字陀螺仪快测特点，测出量测望远镜的角速率，并快速通过控制器计算出转动角度，提升该装置的测量速度和精度；
经纬仪控制台两侧设置有把手，把手上方设置有控制面板安装槽，控制面板安装槽内安装有控制器；控制器控制该装置的测量；
安装套筒插入螺柱套筒安装槽内，再套接入套筒槽内；调平安装盘、调平螺柱之间通过安装套筒接触，降低安装难度，减少调平螺柱与套筒槽之间的矿量，提升该装置水平调节精度；
支架通过支撑架安装槽、支撑架柱槽固定安装在该装置上；支架嵌入支撑架安装槽内，支架上两侧的弹簧柱卡入支撑架柱槽内，并限位固定。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种数字陀螺仪的超高精度测量装置的头正视图；
图2为本发明一种数字陀螺仪的超高精度测量装置的结构示意图；
图3为本发明一种数字陀螺仪的超高精度测量装置的调平安装盘结构示意图；
图4为本发明一种数字陀螺仪的超高精度测量装置的调平安装盘、调平螺柱、调平盘结构示意图。
图中：1、经纬仪，2、量测望远镜，3、陀螺仪连接杆，4、数字陀螺仪，5、经纬仪控制台，51、经纬仪安装接口，6、调平安装盘，61、套筒槽，7、调平螺柱，71、螺柱套筒安装槽，8、调平盘，81、螺柱安装孔，9、撑架座，91、支撑架安装槽，92、支撑架柱槽，10、安装套筒。
具体实施方式
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，参见图1～4，包括经纬仪1、量测望远镜2、陀螺仪连接杆3、数字陀螺仪4、经纬仪控制台5、调平安装盘6、调平螺柱7、调平盘8、撑架座9、安装套筒10；
所述经纬仪1上设置有量测望远镜2，量测望远镜2下方通过陀螺仪连接杆3固定安装有数字陀螺仪4；
所述量测望远镜2、所述陀螺仪连接杆3、所述数字陀螺仪4位于经纬仪1的U型支架安装槽内；数字陀螺仪4随量测望远镜2在U型支架安装槽内转动，利用数字陀螺仪4快测特点，测出量测望远镜2的角速率，并快速通过控制器计算出转动角度，提升该装置的测量速度和精度；
所述经纬仪1通过经纬仪控制台5安装在调平安装盘6上，经纬仪控制台5两侧设置有把手，把手上方设置有控制面板安装槽，控制面板安装槽内安装有控制器；控制器控制该装置的测量；
该装置包含三个调平螺柱7，三个调平螺柱7沿调平安装盘6、调平盘8沿调平安装盘6和调平盘8的中心轴呈圆形矩阵排列；
所述调平安装盘6上表面设置有套筒槽61，套筒槽61内安装有调平螺柱7；套筒槽61内安装有安装套筒10，安装套筒10位于套筒槽61、调平螺柱7之间；
所述调平螺柱7上表面设置有螺柱套筒安装槽71，螺柱套筒安装槽71贯穿调平螺柱7上下表面，螺柱套筒安装槽71与安装套筒10外表面配合，安装套筒10插入螺柱套筒安装槽71内，再套接入套筒槽61内；调平安装盘6、调平螺柱7之间通过安装套筒10接触，降低安装难度，减少调平螺柱7与套筒槽61之间的矿量，提升该装置水平调节精度；
所述调平盘8上表面设置有螺柱安装孔81，螺柱安装孔81贯穿调平盘8上下表面；三个螺柱安装孔81沿调平盘8中心轴呈圆形矩阵分布；
所述经纬仪控制台5上表面设置有经纬仪安装接口51，经纬仪安装接口51为圆形凹槽，经纬仪安装接口51与经纬仪1下方安装套筒配合，经纬仪1通过安装套筒、经纬仪安装接口51安装在经纬仪控制台5上；
所述调平螺柱7外表面粗糙，通过转动不同位置上的调平螺柱7对调平安装盘6上表面调平；
所述调平盘8安装在撑架座9上，撑架座9外侧设置有支撑架安装槽91，支撑架安装槽91内两侧设置有支撑架柱槽92；支架通过支撑架安装槽91、支撑架柱槽92固定安装在该装置上；支架嵌入支撑架安装槽91内，支架上两侧的弹簧柱卡入支撑架柱槽92内，并限位固定。
本发明的工作原理：
本发明在经纬仪1上设置有量测望远镜2，量测望远镜2下方通过陀螺仪连接杆3固定安装有数字陀螺仪4；所述量测望远镜2、所述陀螺仪连接杆3、所述数字陀螺仪4位于经纬仪1的U型支架安装槽内；数字陀螺仪4随量测望远镜2在U型支架安装槽内转动，利用数字陀螺仪4快测特点，测出量测望远镜2的角速率，并快速通过控制器计算出转动角度，提升该装置的测量速度和精度；
经纬仪控制台5两侧设置有把手，把手上方设置有控制面板安装槽，控制面板安装槽内安装有控制器；控制器控制该装置的测量；
安装套筒10插入螺柱套筒安装槽71内，再套接入套筒槽61内；调平安装盘6、调平螺柱7之间通过安装套筒10接触，降低安装难度，减少调平螺柱7与套筒槽61之间的矿量，提升该装置水平调节精度；
支架通过支撑架安装槽91、支撑架柱槽92固定安装在该装置上；支架嵌入支撑架安装槽91内，支架上两侧的弹簧柱卡入支撑架柱槽92内，并限位固定。
本发明提供了一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，具有快速通过控制器计算出转动角度，提升该装置的测量速度和精度的特点。本发明的有益效果：数字陀螺仪随量测望远镜在U型支架安装槽内转动，利用数字陀螺仪快测特点，测出量测望远镜的角速率，并快速通过控制器计算出转动角度，提升该装置的测量速度和精度；
经纬仪控制台两侧设置有把手，把手上方设置有控制面板安装槽，控制面板安装槽内安装有控制器；控制器控制该装置的测量；
安装套筒插入螺柱套筒安装槽内，再套接入套筒槽内；调平安装盘、调平螺柱之间通过安装套筒接触，降低安装难度，减少调平螺柱与套筒槽之间的矿量，提升该装置水平调节精度；
支架通过支撑架安装槽、支撑架柱槽固定安装在该装置上；支架嵌入支撑架安装槽内，支架上两侧的弹簧柱卡入支撑架柱槽内，并限位固定。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，包括经纬仪(1)、量测望远镜(2)、陀螺仪连接杆(3)、数字陀螺仪(4)、经纬仪控制台(5)、调平安装盘(6)、调平螺柱(7)、调平盘(8)、撑架座(9)、安装套筒(10)，其特征在于；
所述经纬仪(1)上设置有量测望远镜(2)，量测望远镜(2)下方通过陀螺仪连接杆(3)固定安装有数字陀螺仪(4)；
所述量测望远镜(2)、所述陀螺仪连接杆(3)、所述数字陀螺仪(4)位于经纬仪(1)的U型支架安装槽内。
2.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，其特征在于，所述经纬仪(1)通过经纬仪控制台(5)安装在调平安装盘(6)上，经纬仪控制台(5)两侧设置有把手，把手上方设置有控制面板安装槽，控制面板安装槽内安装有控制器。
3.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，其特征在于，该装置包含三个调平螺柱(7)，三个调平螺柱(7)沿调平安装盘(6)、调平盘(8)沿调平安装盘(6)和调平盘(8)的中心轴呈圆形矩阵排列。
4.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，其特征在于，所述调平安装盘(6)上表面设置有套筒槽(61)，套筒槽(61)内安装有调平螺柱(7)；套筒槽(61)内安装有安装套筒(10)，安装套筒(10)位于套筒槽(61)、调平螺柱(7)之间。
5.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，其特征在于，所述调平螺柱(7)上表面设置有螺柱套筒安装槽(71)，螺柱套筒安装槽(71)贯穿调平螺柱(7)上下表面，螺柱套筒安装槽(71)与安装套筒(10)外表面配合，安装套筒(10)插入螺柱套筒安装槽(71)内，再套接入套筒槽(61)内。
6.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，其特征在于，所述调平盘(8)上表面设置有螺柱安装孔(81)，螺柱安装孔(81)贯穿调平盘(8)上下表面；三个螺柱安装孔(81)沿调平盘(8)中心轴呈圆形矩阵分布。
7.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，其特征在于，所述经纬仪控制台(5)上表面设置有经纬仪安装接口(51)，经纬仪安装接口(51)为圆形凹槽，经纬仪安装接口(51)与经纬仪(1)下方安装套筒(10)配合，经纬仪(1)通过安装套筒(10)、经纬仪安装接口(51)安装在经纬仪控制台(5)上。
8.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，其特征在于，所述调平螺柱(7)外表面粗糙，通过转动不同位置上的调平螺柱(7)对调平安装盘(6)上表面调平。
9.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，其特征在于，所述调平盘(8)安装在撑架座(9)上，撑架座(9)外侧设置有支撑架安装槽(91)，支撑架安装槽(91)内两侧设置有支撑架柱槽(92)；支架通过支撑架安装槽(91)、支撑架柱槽(92)固定安装在该装置上；支架嵌入支撑架安装槽(91)内，支架上两侧的弹簧柱卡入支撑架柱槽(92)内，并限位固定。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116952189A (zh) * | 2023-09-20 | 2023-10-27 | 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 | 一种用于综合机械化回采工作面的测量装置 |
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2022
- 2022-03-04 CN CN202210207519.1A patent/CN114562988A/zh active Pending
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| CN116952189B (zh) * | 2023-09-20 | 2023-12-15 | 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 | 一种用于综合机械化回采工作面的测量装置 |
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