CN216081306U - 一种基于rs485通信的倾角传感器 - Google Patents
一种基于rs485通信的倾角传感器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于RS485通信的倾角传感器，其特征在于：包括电源模块、单片机模块、双轴加速度传感器和RS485模块，所述电源模块用于向单片机模块、双轴加速度传感器和RS485模块供电，所述单片机模块分别与双轴加速度传感器和RS485模块连接，单片机模块采集双轴加速度传感器输出的倾角数据并通过RS485模块传输倾角数据。本实用新型采用双轴加速度传感器，可以实现高精度双轴同时连续测量；信号输出方式为RS485，采用低功耗设计，低温度漂移。零点可通过通信方式随时修改设置，RTU4G传输模块将RS485信号转换成4G信号，可以在线实时检测角度变化的状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于RS485通信的倾角传感器，主要于雷达及天线角度检测；杆塔、桥梁、山体、大坝角度监测；工程机械臂姿态检测；车辆、船舶姿态检测；电子水平台等监测，属于倾角传感器领域。
背景技术
倾角传感器又称作倾斜仪、测斜仪、水平仪、倾角计，经常用于系统的水平角度变化测量，水平仪从过去简单的水泡水平仪到现在的电子水平仪是自动化和电子测量技术发展的结果。作为一种检测工具,它已成为桥梁架设、铁路铺设、土木工程、石油钻井、航空航海、工业自动化、智能平台、机械加工等领域不可缺少的重要测量工具。随着传感器技术的快速发展，以及电子技术和计算机技术的日益成熟，国内倾角传感器市场急需一种高精度、低功耗、反应快、成本低的产品。目前，测量倾角的传感器都是采用感应倾角的变化，通过输出变化的电压信号来反映倾角的变化。这种传感器的反应速度慢，对测量环境要求高，并且，传统的倾角传感器的功耗较高。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：现有倾角传感器反应速度慢、对测量环境要求高、功耗高的问题。
为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是提供了一种基于RS485通信的倾角传感器，其特征在于：包括电源模块、单片机模块、双轴加速度传感器和RS485模块，所述电源模块用于向单片机模块、双轴加速度传感器和RS485模块供电，所述单片机模块分别与双轴加速度传感器和RS485模块连接，单片机模块采集双轴加速度传感器输出的倾角数据并通过RS485模块传输倾角数据。
优选地，还包括RTU4G传输模块，所述RTU4G传输模块与RS485模块连接用于将RS485信号转换成4G信号。
优选地，所述双轴加速度传感器采用ADXL355加速度传感器，双轴加速度内部集成20位AD转换器，通过内部AD转换器对采集到的电信号进行放大并转换成双轴倾角值，再传输至单片机模块。
优选地，所述双轴加速度传感器通过数字SPI通讯总线与单片机模块连接。
优选地，所述单片机模块采用STM8L151C8T6，通过SPI通讯总线与双轴加速度传感器连接对传感器信号进行采集。
优选地，所述RS485模块采用MODBUS总线传输数据。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用双轴加速度传感器，可以实现高精度双轴同时连续测量；信号输出方式为RS485，采用低功耗设计，低温度漂移。零点可通过通信方式随时修改设置，RTU4G传输模块将RS485信号转换成4G信号，可以在线实时检测角度变化的状态。
附图说明
图1为本实用新型一种基于RS485通信的倾角传感器原理框图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图1所示，本实用新型一种基于RS485通信的倾角传感器主要分为电源模块、单片机模块、双轴加速度传感器、RS485模块和RTU4G传输模块。电源模块为单片机模块、双轴加速度传感器和RS485模块供电，为整个系统提供稳定的工作电压。
单片机模块是整个系统的控制中心，控制整个系统的运转。选择STM8L151C8T6，能很大程度上减小的整机功耗，通过SPI通讯总线与双轴加速度传感器连接，以SPI通讯方式采集传感器信号，串口控制RS485模块以MODBUS总线传输信号。
双轴加速度传感器采用ADXL355加速度传感器，内部集成20位AD转换器采样，低功耗芯片，以数字SPI通讯总线传递信号。
RS485模块与单片机模块连接，以MODBUS总线方式传输倾角数据。
双轴加速度传感器通过内部集成的加速度传感器感应物体变化的模拟量，将感应到的物理量转换成电信号变化，通过内置高精度20bit A/D转换器进行放大，并转换成数字信号，通过n阶滤波算法，最终输出双轴倾角值。再通过单片机模块采集传感器信号，串口连接RS485模块，最终输出接口为MODBUS总线。所有器件均采用低功耗设计。
RTU4G传输模块与RS485模块连接将RS485信号转换成4G信号，最后数据在终端平台软件展示，可以直观的了解现场状态，而不要到现场去巡视，一旦发现异常，通过设置进行预警处理。软件上通过采集初始倾角状态值，并在软件上以此状态作为相对零点角度，在初始状态上产生的角度偏移为相对的角度偏移量，并且稳定可靠地显示出来。程序上对端口和各模块进行控制，以满足低功耗设计。
Claims (6)
1.一种基于RS485通信的倾角传感器，其特征在于：包括电源模块、单片机模块、双轴加速度传感器和RS485模块，所述电源模块用于向单片机模块、双轴加速度传感器和RS485模块供电，所述单片机模块分别与双轴加速度传感器和RS485模块连接，单片机模块采集双轴加速度传感器输出的倾角数据并通过RS485模块传输倾角数据。
2.如权利要求1所述的一种基于RS485通信的倾角传感器，其特征在于：还包括RTU4G传输模块，所述RTU4G传输模块与RS485模块连接用于将RS485信号转换成4G信号。
3.如权利要求1所述的一种基于RS485通信的倾角传感器，其特征在于：所述双轴加速度传感器采用ADXL355加速度传感器，双轴加速度内部集成20位AD转换器，通过内部AD转换器对采集到的电信号进行放大并转换成双轴倾角值，再传输至单片机模块。
4.如权利要求3所述的一种基于RS485通信的倾角传感器，其特征在于：所述双轴加速度传感器通过数字SPI通讯总线与单片机模块连接。
5.如权利要求1所述的一种基于RS485通信的倾角传感器，其特征在于：所述单片机模块采用STM8L151C8T6，通过SPI通讯总线与双轴加速度传感器连接对传感器信号进行采集。
6.如权利要求1所述的一种基于RS485通信的倾角传感器，其特征在于：所述RS485模块采用MODBUS总线传输数据。
Priority Applications (1)
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| CN202121850327.XU CN216081306U (zh) | 2021-08-09 | 2021-08-09 | 一种基于rs485通信的倾角传感器 |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN202121850327.XU Active CN216081306U (zh) | 2021-08-09 | 2021-08-09 | 一种基于rs485通信的倾角传感器 |
Country Status (1)
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2021
- 2021-08-09 CN CN202121850327.XU patent/CN216081306U/zh active Active
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