[发明专利]弹力推拉正交位移式倾仰角测试仪及测试方法

说明书

本发明涉及角度测量领域，尤其涉及一种弹力推拉正交位移式倾仰角测试仪及测试方法，测试仪包括信号采集模块、信号转换模块和控制处理模块；信号采集模块包括安装平板、倾角测试器和仰角测试器；倾角测试器和仰角测试器相互垂直且均设于安装平板上；倾角测试器包括长方形壳体、滑块、弹簧、发光管阵列和感光管阵列，滑块位于壳体的底板上，弹簧数量为两个，两个弹簧的一端分别连接于壳体两端部，两个弹簧的另一端分别连接于滑块左右两端；发光管阵列设于壳体底板夹层中，感光管阵列设于长方形壳体顶板夹层中，感光管用于接收发光管发射的光照，感光管和发光管一一对应；仰角测试器和倾角测试器的结构相同。本发明实现倾斜度检测，检测精度高。

技术领域

本发明涉及角度测量领域，尤其涉及一种弹力推拉正交位移式倾仰角测试仪及测试方法。

背景技术

在工农业生产和服务、科学研究及日常生活中，角度或倾斜度测量是时常需要的，例如在设备安装、机械加工、建筑施工和交通运输等领域。然而，目前角度测量仪普遍存在精度低或者性价比不高的缺点，本发明旨在解决该问题。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种弹力推拉正交位移式倾仰角测试仪及测试方法，实现倾斜度检测，检测精度高。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：弹力推拉正交位移式倾仰角测试仪，包括信号采集模块、信号转换模块和控制处理模块；

信号采集模块，包括安装平板、倾角测试器和仰角测试器；倾角测试器和仰角测试器相互垂直且均设于安装平板上；倾角测试器包括长方形壳体、滑块、弹簧、发光管阵列和感光管阵列，长方形壳体内部中空且壳体的顶板和底板均为夹层结构；滑块和弹簧均设于壳体内，滑块位于壳体的底板上，弹簧数量为两个，两个弹簧的一端分别连接于壳体两端部，两个弹簧的另一端分别连接于滑块左右两端；发光管阵列设于壳体的底板夹层中，发光管阵列包括多个沿底板长度方向分布的发光管，感光管阵列设于长方形壳体的顶板夹层中，感光管阵列包括多个沿顶板长度方向分布的感光管，感光管用于接收发光管发射的光照，感光管和发光管一一对应；仰角测试器和倾角测试器的结构相同；

信号转换模块包含放大滤波器和电连接于放大滤波器输出端的模数转换器，放大滤波器电连接于感光管，模数转换器输出端连接于控制处理模块；感光管输出电流输入至对应放大滤波器，放大滤波器输出低噪模拟电压并由模数转换器转换为数字电压后输出至控制处理模块；

控制处理模块包括控制器、显示器、语音播放器和键盘；控制器电连接于发光管用于控制发光管发光，控制器电连接于模数转换器用于根据信号转换后的电信号所载光照信息进行倾仰角计算，显示器、语音播放器和键盘均电连接于控制器用于人机交互。

按以上方案，两个弹簧的长度和弹性系数相同，滑块位于长方形壳体中间位置时，两个弹簧处于自然状态。

按以上方案，所述仰角测试器设于安装平板上，所述安装平板上位于仰角测试器两侧的位置处各设有用于安装倾角测试器的垫块，倾角测试器的两端部底面分别位于两垫块上；所述控制器、显示器、语音播放器和键盘均设于安装平板上。

按以上方案，所述长方形壳体长度方向上的左右两端面均为用于安装信号转换模块的夹层结构。

弹力推拉正交位移式倾仰角测试方法，采用上述弹力推拉正交位移式倾仰角测试仪，其步骤为：

步骤1：倾角测试器中沿壳体长度方向设为x轴，仰角测试器中沿壳体长度方向设为y轴；发光管阵列中心位置的发光管设为原点O，发光管阵列中序号为0，位于原点O的发光管两侧的发光管数量均为N-1，沿坐标轴正方向的发光管序号分别为0、1、……、N-1，沿坐标轴反方向的发光管序号分别为0、-1、……、-N+1；

给集合和集合赋值为空集，给参数n赋初值为-N+1，其中，集合用于存放控制器读取到的倾角测试器输出电压低于预设电压门限的感光管序号集合，集合用于存放仰角测试器输出电压低于预设电压门限的感光管序号集合；n表示当前感光管序号；