CN201266082Y - 倾角传感器 - Google Patents

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CN201266082Y CNU2008201103344U CN200820110334U CN201266082Y CN 201266082 Y CN201266082 Y CN 201266082Y CN U2008201103344 U CNU2008201103344 U CN U2008201103344U CN 200820110334 U CN200820110334 U CN 200820110334U CN 201266082 Y CN201266082 Y CN 201266082Y
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Inventor
马立崇
张艳
揭建英
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Qinhuangdao Qiwei Measurement and Control Technology Co., Ltd.
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Beijing Sdi Tech Development Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种倾角传感器，该倾角传感器包括一加速度传感器、一温度传感器、一处理器和一输出模块，所述加速度传感器设有一X轴加速度输出接口和一Y轴加速度输出接口，上述两个加速度输出接口和温度传感器输出的数字信号被分别传送到所述处理器中，所述处理器通过运算获得载体的倾斜角度信息，该倾斜角度信息通过输出模块传送到用户计算机上。本实用新型采用固态加速度传感器进行倾角测量，可获得高精度的倾斜角度值，且器件体积小、成本低。

Description

倾角传感器
技术领域
本实用新型是关于姿态测量的技术，具体涉及一种倾角传感器。
背景技术
目前对载体倾斜角度的测量方法非常多，但对低精度测量的需求主要停留在使用倾角传感器上。一般的倾角传感器分为液态倾角传感器和固态倾角传感器两大类。
液态倾角传感器内部有液态的电解液和金属电极，当倾斜角度发生变化时，电极浸入液体的深度也发生变化。通过这种方法可以测量出倾斜角度。但是用液态倾角传感器有一定局限性，如果长时间超过液态倾角传感器的量程工作，有可能会损坏液态倾角传感器的灵敏性。
为了解决这一问题，人们发明了固态倾角传感器，如固体摆式倾角传感器。由于固体摆式倾角传感器采用惯性器件力平衡式伺服系统，由摆锤、摆线、支架组成，通过测量摆捶所受的合外力计算出倾斜角度。因此固体摆式倾角传感器具有体积大、成本高的缺陷。
实用新型内容
本实用新型克服现有技术的不足，提供了一种利用加速度传感器的倾角传感器。
本实用新型的技术方案是：
一种倾角传感器，其特征在于，包括一加速度传感器、一温度传感器、一处理器和一输出模块，所述加速度传感器设有一X轴加速度输出接口和一Y轴加速度输出接口，所述加速度传感器的两个加速度输出接口分别连接一A/D转换模块，该A/D转换模块用于对所述的加速度传感器输出的模拟信号进行数字转换，所述温度传感器连接一A/D转换模块，该A/D转换模块用于对温度传感器输出的模拟信号进行数字转换，上述两个加速度输出接口和温度传感器输出的数字信号分别传送到所述处理器中，所述处理器通过运算获得载体的倾斜角度信息，该倾斜角度信息通过输出模块传送到用户计算机上。
所述处理器为DSP数字处理器。
所述DSP数字处理器与输出模块之间可设有一D/A转换电路，该D/A转换电路用于将数字信号转换为模拟信号。
所述处理器包括一滤波模块，该滤波模块用于对所述载体的倾斜角度信息进行滤波处理。
所述输出模块为异步串行接口。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.、利用固态加速度传感器进行测量，不会因为超量程而损坏倾角传感器。
2、采用固态加速度传感器，本实用新型倾角传感器的体积非常小，节省空间。
3、本实用新型增加了温度补偿功能，工作温度更宽，使用范围更广。
4、采用串行接口输出，数字接口与其它设备和计算机连接方便。
附图说明
图1为本实用新型倾角传感器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
本实用新型硬件的结构框图见图1。首先加速度传感器将两个互相垂直轴向的加速度值以模拟量的形式输出，加速度传感器的X轴加速度输出接口和Y轴加速度输出接口，用来提供计算倾斜角度的数据。高精度的温度传感器将当前温度值以模拟量的形式输出，用来作为温度补偿的数据。24位高精度AD转换器将模拟信号转换成为数字信号后传输给处理器进行数据处理，得出最终的载体倾斜角度值。在经过输出接口，将数据转换成计算机可以识别的信号，在计算机上进行数据显示和数据存储。
本实用新型的实施过程如下：
1.首先利用加速度传感器测量出两个方向的加速度分量，加速度传感器输出为模拟信号。
2.将加速度传感器输出的模拟信号通过A/D转换变成数字信号后，传送至处理器。
3.处理器将两个方向的加速度分量经过计算得出两个方向的倾斜角度。
4.利用温度传感器测量出当前的环境温度传送至处理器。
5.处理器按照一定的标准对经过计算得出两个方向的倾斜角度进行补偿，得出最后的计算结果。
6.将载体倾斜角度值通过串行接口输出给其它设备或者计算机显示。
上述实施例中的处理器可以是DSP数字处理器，也可以是单片机，且DSP数字处理器与输出模块之间还可设有一D/A转换电路，该D/A转换电路用于将数字信号转换为模拟信号。
另外，上述实施例中的处理器还可以包括一滤波模块，该滤波模块用于对所述载体的倾斜角度信息进行滤波处理。
此外，上述实施例中的输出模块可为异步串行接口，可方便与其它设备或计算机连接。
以上通过详细实施例描述了本实用新型所提供的倾角传感器，本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明创造实质的范围内，可以对本实用新型做一定的变形或修改。

Claims (5)

1、一种倾角传感器，其特征在于，包括一加速度传感器、一温度传感器、一处理器和一输出模块，所述加速度传感器设有一X轴加速度输出接口和一Y轴加速度输出接口，所述加速度传感器的两个加速度输出接口分别连接一A/D转换模块，该A/D转换模块用于对所述的加速度传感器输出的模拟信号进行数字转换，所述温度传感器连接一A/D转换模块，该A/D转换模块用于对温度传感器输出的模拟信号进行数字转换，上述两个加速度输出接口和温度传感器输出的数字信号分别传送到所述处理器中，所述处理器通过运算获得载体的倾斜角度信息，该倾斜角度信息通过输出模块传送到用户计算机上。
2、如权利要求1所述的倾角传感器，其特征在于，所述处理器为DSP数字处理器。
3、如权利要求2所述的倾角传感器，其特征在于，所述DSP数字处理器与输出模块之间设有一D/A转换电路，该D/A转换电路用于将数字信号转换为模拟信号。
4、如权利要求1或2所述的倾角传感器，其特征在于，所述处理器包括一滤波模块，该滤波模块用于对所述载体的倾斜角度信息进行滤波处理。
5、如权利要求1所述的倾角传感器，其特征在于，所述输出模块为异步串行接口。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102818556A (zh) * 2012-03-19 2012-12-12 一汽解放青岛汽车有限公司 车载道路坡度检测方法及装置
CN104111062A (zh) * 2014-05-26 2014-10-22 宁波拓普电器有限公司 一种坡度传感器
CN104457697A (zh) * 2014-12-15 2015-03-25 桂林科技企业发展中心 一种高精度数字倾角测量系统

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