[实用新型]一种新型超低功耗倾角测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及倾角测量仪技术领域，尤其是一种新型超低功耗倾角测量仪。

背景技术

倾角测量仪可广泛应用于铁路测量、汽车制造、道路桥梁检测、电力监控、生物制造、钻井机械等工业自动化多种领域，但是目前大多数倾角测量仪的稳定性较低且耗电量大，工作时经常出现电量供应不足的问题。

实用新型内容

为了克服现有的倾角测量仪的技术不足，本实用新型提供一种新型超低功耗倾角测量仪，使用方便，每按一次测试健，对供电电容进行一次充电，便可以进行斜面倾角的测量并显示，实现了超低功耗的设计。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型超低功耗倾角测量仪，包括两级升压模块、稳压降压模块、单片机、三位加速度传感器和段码液晶显示屏；两级升压模块电连接稳压降压模块，稳压降压模块电连接单片机，单片机电连接三位加速度传感器，单片机和三位加速度传感器电连接段码液晶显示屏。

所述两级升压模块由两个低功耗芯片组成，芯片是型号是TPS61070和TPS61040。

所述稳压降压模块包含TPS54331芯片。

所述单片机的型号是430F4152。

所述三位加速度传感器的型号是ADXL345。

所述段码液晶显示屏是LCD段码液晶显示屏。

所述单片机电连接测试按钮。

本实用新型中，两级升压模块给电容充电至25V，电压经过滤波后被稳压降压模块将至2.4V供单片机稳定工作；三维加速度传感器采集到数值经数学计算后得到斜面的倾角，显示部分由低功耗数码液晶完成，最后单片机将处理完的倾角值和x、y、z轴上的重力加速度分量送至段码液晶显示屏上显示。

本实用新型的有益效果是，一种新型超低功耗倾角测量仪，使用方便，每按一次测试健，对供电电容进行一次充电，便可以进行斜面倾角的测量并显示，实现了超低功耗的设计。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的系统图

图中1.两级升压模块，2.稳压降压模块，3.单片机，4.三位加速度传感器，5.段码液晶显示屏，6.测试按钮。

具体实施方式

参照附图，一种新型超低功耗倾角测量仪，包括两级升压模块1、稳压降压模块2、单片机3、三位加速度传感器4和段码液晶显示屏5；两级升压模块1电连接稳压降压模块2，稳压降压模块2电连接单片机3，单片机3电连接三位加速度传感器4，单片机3和三位加速度传感器4电连接段码液晶显示屏5。

所述两级升压模块1由两个低功耗芯片组成，芯片是型号是TPS61070和TPS61040。所述稳压降压模块2包含TPS54331芯片。

所述单片机3的型号是430F4152。

所述三位加速度传感器4的型号是ADXL345。

所述段码液晶显示屏5是LCD段码液晶显示屏。

所述单片机3电连接测试按钮6。

本实用新型中，两级升压模块1给电容充电至25V，电压经过滤波后被稳压降压模块2将至2.4V供单片机稳定工作；三维加速度传感器4采集到数值经数学计算后得到斜面的倾角，显示部分由低功耗数码液晶完成，最后单片机3将处理完的倾角值和x、y、z轴上的重力加速度分量送至段码液晶显示屏5上显示。

一、理论分析与计算

1.电容放电时间及低功耗

电容的放电公式：

其中τ＝RC₁，U₀＝25V。

R为负载电阻；衰减至Uc＝0V，实际中需要3τ的时间，电容放电结束。经计算，C1＝2200μF时，t＝120s，则可以完成60s的要求。同理，当C1＝100μF时，t＝8s。

2.坐标与显示

ADXL345三轴加速度传感器4内部有AD模块，读出数字信号存入数组data[3]，并通过公式

A_x＝data[0]×9.8

A_y＝data[1]×9.8

A_z＝data[2]×9.8

得到了x、y、z轴的加速度Ax，Ay，Az。然后通过公式：