DD263118A1 - Neigungssensor - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beinhaltet einen Neigungssensor, der auf dem Gebiet der Nivellierungstechnik Anwendung findet. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Neigungssensors, der die physikalische Groesse Neigung messtechnisch erfasst und als fuer den Betrachter quantifizierbare Information darstellt, unter Anwendung der fuer die Herstellung von Fluessigkristallanzeigen bekannten Standardtechnologien. Erfindungsgemaess wird eine Fluessigkristallanzeigeeinheit als Frontplatte eines teilweise mit Elektrolyt gefuellten Schaltbehaelters verwendet, wobei die Segmentelektrodenzuleitungen der Fluessigkristallanzeigeeinheit gleichzeitig die Schaltelektroden des Elektrolyten sind. Die Grundplatte des Neigungssensors enthaelt eine Basiselektrode. Bei Neigung des Sensors wird in Abhaengigkeit vom Neigungswinkel die elektrisch leitende Verbindung zwischen Basiselektrode und einer bestimmten Anzahl von Schaltelektroden hergestellt und damit die entsprechenden Segmente der Fluessigkristallanzeigeeinheit angesteuert. Fig. 1

Description

Die Erfindung findet auf dem Gebiet der Nivellierungstechnik Anwendung.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die quantitative Erfassung einer Neigung ist bei vielen Anwendungen von Bedeutung. Insbesondere in der Geodäsie und der Bauindustrie ist die Erfassung einer Neigung unabdingbare meßtechnische Voraussetzung.

Bekannt sind elektronische Neigungsmeßgeräte, die quantitative Messungen ermöglichen und auf den verschiedensten physikalischen Meßprinzipien beruhen.

In der US-PS 4377912, der DD-PS 226068 und der US-PS 4265421 werden kapazitive Neigungsmeßgeräte vorgestellt. Diesen technischen Lösungen gemeinsam sind Behälter, in denen Elektroden angeordnet und die teilweise mit einer dielektrischen Flüssigkeit gefüllt sind. Bei Schrägstellung des Behälters ändert sich der Flüssigkeitspegel zwischen den Elektroden und damit die zu messende Kapazität.

Ähnliche Anordnungen werden in der CH-PS 567245 und der DH-PS 586388 beschrieben, wobei hier jedoch die elektische Impedanz ausgewertet wird. Nachteilig ist, daß diesen Sensoren immer eine Auswerte- und Anzeigeeinheit nachgeschaltet werden muß und daß der Stromverbrauch den Bau netzunabhängiger Geräte kompliziert. Optoelektronisch-mechanische Neigungssensoren werden in der DE-OS 3112057, US-PS 4332099 und DD-PS 227232 beschrieben. Das grundlegende Meßprinzip beruht auf einer Kugel, die sich auf einer gekrümmten Fläche befindet und bei Neigung des Sensors ihre Lage auf dieser Fläche verändert. Die Kugel wird von einem Lichtstrahl durchdrungen, dessen Dämpfung von einem Sensor gemessen wird. Das Dämpfungssignal ändert sich mit jeder Lageveränderung der Kugel. Ein anderes Meßprinzip nutzt die Reflexion eines Lichtstrahls auf einer Flüssigoberfläche aus. In der CH-PS 621192 und DE-OS 2741411 werden als Meßprinzip durch sich ändernde Flüssigkeitsspiegel unterbrochene Lichtschranken beschrieben. Nachteil der Sensoren, die das Kugelprinzip oder eine Flüssigkeit als optisches Element ausnutzen, ist die wiederum notwendige Nachfolgeelektronik sowie die Empfindlichkeit des Sensors gegenüber mechanischen Schwingungen.

Elektronische Pendelneigungsgeräte werden in CH-PS 507506, CH-PS 647594, DE-OS 3208811, DE-OS 2151899 und US-PS 4344235 vorgestellt, die unterschiedliche elektronische Prinzipien ausnutzen, jedoch alle die Gemeinsamkeit eines freibeweglich aufgehängten mechanischen Pendelsaufweisen.

Nachteil dieser Vorrichtungen ist der kompliziert zu fertigende mechanische Teil des Sensors, die eingeschränkte Anwendungsbreite sowie Zuverlässigkeit. Solche Sensoren sind insbesondere gegenüber mechanischen Schwingungen sehr empfindlich. In der DD-PS 226067 wird ein Neigungsmeßgerät auf der Basis eines Vier-Quadranten-Drucksensors vorgestellt.

Nachteil dieses Sensors ist die schwierige Kalibrierung, Temperaturstabilisierung sowie die benötigte Folgeelektronik.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines rationell und kostengünstig herzustellenden direktanzeigenden elektronischen Neigungssensors.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Neigungssensor anzugeben, der die physikalische Größe Neigung meßtechnisch erfaßt und als für den Betrachter quantifizierbare Information darstellt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine auf bekannte Art und Weise gefertigte Flüssigkristallanzeigeeinheit als Frontplatte eines teilweise mit Elektrolyt gefüllten Schaltbehälters verwendet wird, wobei die Segmentelektrodenzuleitungen der Flüssigkristallanzeigeeinheit gleichzeitig die Schaltelektroden des Elektrolyten sind.

Die Grundplatte des erfindungsgemäßen Neigungsensors enthält eine Basiselektrode. Die Bereiche zwischen den Segmentelektroden sind mit einer den Elektrolyten abweisenden Oberfläche beschichtet.

Bei Neigung des Sensors wird in Abhängigkeit vom Neigungswinkel die elektrisch leitende Verbindung zwischen Basiselekrode und einer bestimmten Anzahl von Schaltelektroden hergestellt und damit die entsprechenden Segmente der Flüssigkristallanzeigeeinheit angesteuert.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird ein direktanzeigender elektronischer Neigungssensor geschaffen, der die Ausnutzung r'sr bekannten Technologien zur Herstellung von Flüssigkristallanzeigen ermöglicht.

Ausführungsbeispiel

Die vorliegende Erfindung soll anhand eines Auführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert werden. Nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung notwendige Einzelheiten des Neigungssensors sind unbezeichnet geblieben oder nicht dargestellt worden

Im einzelnen zeigen:

Figur 1: den prinzipiellen Aufbau des Neigungssensors in der Seitenansicht Figur 2: den Neigungssensor im Querschnitt

Der Neigungssensor besteht aus der Frontplatte 1, die Bestandteil der auf bekannte Art und Weise hergestellten Flüssigkristallanzeigeeinheit 2 ist.

Auf der Innenseite der Frontplatte 1 befinden sich die Schaltelektroden 3, die gleichzeitig die Segmentelektrodenzuleitungen der Flüssigkristallanzeigeeinheit 2 sind. Die Grundplatte 4 wird über das abstandsstabile Dichtungssystem 5 definiert, vorzugsweise parallel mit der Frontplatte 1 verbunden. Die Grundplatte 4 enthält auf der den Schaltelektroden 3 zugewandten Seite die Basiselektrode 6. Die Bereiche 7 zwischen den Schaltelektroden 3 sind mit einer PTFE-Oberfläche versehen. Der Schaltbehälter 8 ist teilweise mit Elektrolyt 9 gefüllt. Bei Neigung des Sensors wird in Abhängigkeit vom Neigungswinkel die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Basiselektrode 6 und einer bestimmten Anzahl von Schaltelektroden 3 hergestellt. Damit wird die entsprechende Anzahl der Segmente der Flüssigkristallanzeigeeinheit 2 angesteuert. Die PTFE-beschichteten Bereiche 7 gewährleisten die Isolation der Schaltelektroden 3 untereinander gegenüber Kriechströmen.

Claims (2)

1. Direktanzeigender elektronischer Neigungssensor, gekennzeichnet dadurch, daß eine bekannte Flüssigkristallanzeigeeinheit als Frontplatte eines teilweise mit Elektrolyt gefüllten Schaltbehälters verwendet wird, wobei die Segmentelektrodenzuleitungen der Flüssigkristallanzeigeeinheit gleichzeitig die Schaltelektroden des Elektrolyten sind.

   Hierzu
2. 2 Seiten Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung