基于MEMS加速度计的数字倾角测量仪的设计

设计由MEMS加速度计与SoC型单片机C8051F040组合而成的一种新型数字倾角测量仪,通过对MEMS加速度计的输出信号进行调理和A/D采集,并且在获得数字信号后进行温度补偿,解算出倾角值并通过LCD1602显示。该倾角测量仪具有体积小、重量轻、精度高的特性,可广泛应用于建筑、机械、道路、桥梁和地质勘探等重力参考系下测量倾角的场合。

小型电容式倾角测量仪系统设计

基于弹性优良的铍青铜材料制作了一种具有双梁三明治式电容倾角传感器,并采用专用电容检测芯片MS3110将倾角传感器的差分电容信号转换为电压信号,同时通过微控制器STM32的控制芯片检测参数实现对传感器非线性的补偿,使倾角测量仪系统具有良好的线性度;通过模数转换器(ADC)采集和转换将数据显示在屏幕上。实验证明:设计的电容式倾角测量仪系统具有测量范围广、稳定性高、线性度好的特点。

超低功耗倾角测量仪的设计

该超低功耗倾角测量仪以TI公司的低功耗单片机MSP430G2553为控制核心,利用高精度三轴加速度传感器MMA8452测量倾角,使用低功耗段码液晶显示结果。充电装置采用TI公司的TPS61040芯片和TPS61070芯片构成两级BOOST升压电路为电容充电。主系统供电采用TI公司的TPS54331芯片构成BUCK降压电路,在轻载条件下仍具有较高电源效率。为进一步实现系统的低功耗运行,每次测量后,测量仪进入低功耗待机模式,液晶屏可保持显示上次的测量结果。该仪器实现了角度测量误差在±0.7度以内,重力加速度测量误差在±2%以内的精度。在使用2200uF电容为仪器供电时,可工作3分钟;使用100uF电容供电时工作时间可达20秒。

基于PIC16F685的低功耗倾角测量仪的设计

针对目前倾角测量仪测量精度差、功耗较大等缺点,设计了一种新型的倾角测量装置。该低功耗倾角测量仪以PIC16F685单片机为主控芯片,利用ADXL345数字式传感器三轴加速度测速计测量倾角,采用LCD液晶显示所测数据。通过优质算法使倾角测量仪的测量精度大大提高,使精度误差在±0.5°之内,并且功耗较低,在实际应用中效果较好。

WGL-1型中深孔深度倾角测量仪的应用和评价

WGL-1中深孔深度倾角测量仪在矿山测量验收中的应用来看,其性能、精度、工作效率、实用性等均满足生产实际要求,非常适合井下中深孔测量验收工作。

用于轨道水平检测的高分辨力倾角测量仪设计

针对高分辨力倾角测量仪在轨道水平检测中的应用进行可行性分析。高分辨力倾角测量仪能够较准确地测量高速铁路或轨道交通路基及钢轨水平倾角。选择MEMS差动电容倾角敏感元件作为倾角测量仪核心器件,在运算放大器产生一级放大的基础上,采用双传感器差分并进行二级放大。双传感器差分方法有效地消除了温度漂移和共模噪声,降低了温度漂移引起的误差。高分辨力倾角测量仪具有较高的分辨力和良好的长期稳定性,通过与自准直仪比对表明,仪器分辨力优于2″,量程为±3000″,线性拟合残差值小于±1″,短期零点漂移在±1″内,长期零点漂移在±3″内,可广泛应用于各种轨道水平检测。

Assel轧管机辗轧角测量方法及其工程应用

针对Assel轧管机辗轧角对钢管成型质量影响大,但无准确测量方法,依靠经验调整的问题,介绍了一种测量Assel轧管机辗轧角的方法。该方法通过倾角测量仪分别测出3个轧辊相对于水平面的倾角,其中上辊的实际辗轧角等于测量角度,下辊的实际辗轧角则利用三棱锥计算空间角度法计算得到,具有操作简单、测量快速、结果准确的优点。经过在国内某Assel轧管机上应用,验证了该方法具有可行性。

沉降倾角综合测量仪在边坡自动化监测中的应用

边坡自动化监测技术省时、省力,且能实时和全天候工作,是今后边坡监测的发展方向。介绍了一种仅采用沉降倾角综合测量仪的边坡自动化监测技术,将其应用于某高速公路路堑高边坡的监测,成功预警了该边坡的滑坡灾害。沉降倾角综合测量仪精度很高且价格相对低廉,既可以监测地表面沉降,又可以监测地表面倾斜,能适用于各种类型的边坡监测,值得在今后边坡自动化监测中推广应用。

地磁偏角倾角绝对测量技术发展现状综述

地磁场绝对测量是获取地磁基本场及其长期变化的基本手段,也是矫正地磁相对记录的基准。地磁偏角倾角绝对观测是地磁场要素绝对值测定的重要组成。目前,典型的地磁偏角倾角绝测量仪器为磁通门经纬仪,但该类设备采用人工测量方式,自动化的磁通门经纬仪仍停留在样机研制和应用发展阶段,极大地限制了地磁场测量精度和空间分辨率的提高。梳理和总结了我国地磁偏角倾角测量仪的发展,针对国际上领先的自动化地磁偏角和倾角测量技术研究进展,并结合有关试验样机的研发现状,深入分析该类仪器的关键技术及共性技术,提出地磁偏角倾角测量仪的发展思路和关键技术解决对策,以期对未来我国地磁偏角倾角测量仪器的研发起良好的指导意义和借鉴价值。

基于沉降倾角综合测量仪的边坡变形分析

依托某高速公路路堑边坡监测项目,采用沉降倾角综合测量仪,建立一套边坡自动化监测系统。通过该自动化监测系统,可以实现对边坡沉降情况的采集、传输和管理。监测数据表明,该系统监测数据精度高、采集效率高、数据具有时效性,该系统成功预警了该路堑边坡的滑坡灾害,提前发出预警信息,减少了不必要的人力、物力损失。建立的自动化监测系统测量精度高、仪器成本低,可在边坡监测项目中推广应用。

MEMS传感器ADIS16209原理与应用

MEMS传感器作为一种新型的、前景广阔的、用途广泛地传感器,正日益得到各国研究人员的广泛重视。本文在介绍MEMS传感器的特点和种类的基础上,详细介绍了AD公司的MEMS双轴加速度传感器ADIS16209的原理、结构以及使用方法等,并设计了基于ADIS16209的倾角测量仪的原理图及开发电路板。

石英挠性加速度计在角度检测中的应用

随着科学技术的进步,角度检测在现代工业体系中占有重要地位。现有角度检测设备因其测量范围、测量精度和功耗等局限,而逐渐不能满足测量要求。采用石英挠性加速度计传感器、AD7734与ARM MCU组合而成的一种新型倾角测量仪,通过对石英挠性加速度计的电流信号进行调理和AD采集,以及对采集的数据进行滤波处理,解算出倾角,通过标准RS485通信接口将数据传输到PC机上显示。实验表明:在0°~30°角度测量范围内,该系统倾角测量精度可以达到±0.01°,具有很好的工作稳定性。同时,该倾角测量仪具有体积小、精度高、重量轻、功耗低等优点,可广泛应用到桥梁架设、国防军事、地质勘探、土木工程、石油钻井、航空航天、航海、精密加工等领域。