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數(shù)顯角度測量儀的制作方法

文檔序號(hào):5828708閱讀:449來源:國知局
專利名稱:數(shù)顯角度測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
數(shù)顯角度測量儀技術(shù)領(lǐng)域本新型涉及一種數(shù)顯測量儀器,具體的說是一種數(shù)顯角度測量儀。
技術(shù)背景目前使用的舵面測量儀多是重錘(擺錘)指針式的,是不帶阻尼裝置,擺錘停擺時(shí)間過 長,必須人為施加阻力才能使重錘很快停止下來,且采用指針式讀數(shù),測量誤差較大。為此, 中國專利號(hào)為CN200520035400.2公開了一種采用包括角度測量裝置和磁阻尼裝置的圓容柵 便攜式數(shù)顯水平傾角儀,設(shè)計(jì)為在與擺錘擺動(dòng)面平行的后蓋的圓周上均勻布設(shè)有與磁鐵片匹 配的小孔,磁鐵片嵌入該蓋上與之匹配的小孔內(nèi),相鄰的磁鐵片磁極相反,磁鐵片的一面和 導(dǎo)磁環(huán)貼合,另一面彼此形成空氣磁路,在與擺錘和磁鐵片相對面支板的面上還貼有一塊導(dǎo) 磁環(huán),與后蓋上貼有的導(dǎo)磁環(huán)相對應(yīng),使擺錘始終置于空氣磁隙中,擺錘在擺動(dòng)中因切割磁 力線,在其內(nèi)部產(chǎn)生渦電流,形成阻止擺動(dòng)的阻力。已公開的數(shù)顯傾角儀在緩慢水平面變化 的情況下停擺時(shí)間快,但是其結(jié)構(gòu)是兩個(gè)平行面導(dǎo)磁環(huán)相對應(yīng),即相對面上對應(yīng)的磁極相同, 無法構(gòu)成磁力較強(qiáng)的空氣磁路,在變化加速度很快的角度測量中,停擺時(shí)間就很慢,且無固 定裝置,在偏轉(zhuǎn)面發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)時(shí)無法進(jìn)行測量。實(shí)用新型內(nèi)容要解決的技術(shù)問題為了解決上述問題,本新型設(shè)計(jì)了一種既結(jié)構(gòu)簡單、線性好、精度高、測量迅速、工作 效率高,又能為擺錘提供有效阻尼,能夠在大角度大加速度變換時(shí)快速、準(zhǔn)確讀取偏轉(zhuǎn)角度 的數(shù)顯角度測量儀。技術(shù)方案本實(shí)用新型包括圓容柵傳感器、轉(zhuǎn)軸、擺錘組成的角度測量裝置和由磁缸、磁鐵形成的 阻尼裝置,其特征還包括一組固定裝置,固定裝置和角度測量裝置之間有一個(gè)旋轉(zhuǎn)固定裝置, 旋轉(zhuǎn)固定裝置包括調(diào)整螺栓和垂直轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺栓通過垂直轉(zhuǎn)軸可方便調(diào)整角度測量裝 置垂直向下并使角度測量裝置固定緊,這樣的設(shè)計(jì)使固定裝置和角度測量裝置之間不會(huì)產(chǎn)生 扭矩力,傳感工作精度高,安裝簡便;圓容柵傳感器的動(dòng)?xùn)殴潭ㄔ谵D(zhuǎn)軸的軸心上,擺錘通過 精密軸承固定在轉(zhuǎn)軸上與轉(zhuǎn)軸連動(dòng),在與擺錘擺動(dòng)面平行的前后蓋的圓周上均勻布設(shè)有磁 鐵,磁鐵粘在非導(dǎo)磁材料做的支架上,前后蓋上的磁鐵成對稱面排列,對稱的磁鐵極性相反,前蓋相鄰的磁鐵磁極相反,后蓋相鄰的磁鐵磁極也相反,在磁缸內(nèi)前后蓋的磁鐵之間彼此形 成空氣磁回路,前蓋和后蓋上彼此相鄰的磁鐵之間也形成空氣磁回路,這樣擺錘始終置于空 氣磁隙中,可以更充分的切割磁力線,增大磁阻尼。在測量的過程中,當(dāng)測量的角度發(fā)生變化時(shí),帶動(dòng)固定裝置一起運(yùn)動(dòng),擺錘受重力作用 產(chǎn)生擺動(dòng),帶動(dòng)圓容柵傳感器動(dòng)?xùn)呸D(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生擺角數(shù)字信號(hào),經(jīng)芯片處理得出擺角數(shù)值。與此 同時(shí),擺錘因切割磁力線,在其內(nèi)部產(chǎn)生渦電流,形成阻止擺動(dòng)的阻力;此渦電流與擺動(dòng)的 速度成正比,擺動(dòng)阻力隨擺速的減少而減少,因而擺錘的處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)不受到磁力的影響, 卻又因在擺動(dòng)時(shí)存在阻力能很快穩(wěn)定下來,方便快速讀數(shù)。本舵面數(shù)顯測量儀機(jī)芯采用圓容 柵傳感器,能充分發(fā)揮該傳感器低功耗、靈敏度高,輸出為數(shù)字信號(hào)等特性,同時(shí)磁鐵在磁 缸內(nèi)兩個(gè)壁上極性相反均勻排列,使得擺錘在360°的范圍內(nèi)始終位于磁路空氣隙中切割磁 力線,可滿足360°測量要求。有益效果由于本設(shè)計(jì)采用了固定裝置,使測量的角度范圍可達(dá)360° ;采用圓容柵傳感器使測量 的靈敏度高、線性好、抗干擾能力強(qiáng);通過對磁鐵的擺放進(jìn)行設(shè)計(jì)使測量儀的阻尼好,擺錘 靜止快;能夠任意位置清零,開始測角度;結(jié)構(gòu)緊湊、安裝調(diào)整方便;測量精度高,工作效率 明顯提高,可廣泛應(yīng)用于進(jìn)行各種平面角度變化和傾角測量的場合。


圖1為本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)正面視圖;圖2為本實(shí)用新型磁缸、傳感器和顯示部分的結(jié)構(gòu)剖視圖;圖中1.固定夾板2.壓緊螺栓3.調(diào)整螺栓4.垂直轉(zhuǎn)軸5.磁缸6.磁鐵支架 7.磁鐵8.擺錘9.轉(zhuǎn)軸10.旋轉(zhuǎn)軸承11.圓容柵傳感器具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明在本實(shí)用新型中由固定夾板(1)、壓緊螺栓(2)組成固定裝置,主要用于將本測量 裝置固定在會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)角度的面上;轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺栓(3)通過垂直轉(zhuǎn)軸(4)構(gòu)成旋轉(zhuǎn)固定裝 置可使重錘(8)垂直向下,減少因扭矩產(chǎn)生的摩擦力,提高測量精度;磁缸(5)由前后蓋 組成、磁鐵支架(6)為硬塑料、磁鐵(7)為圓柱形永磁磁鐵,磁鐵(7)按照一定的距離貼 在磁鐵支架(6)上,磁鐵支架(6)固定在磁缸(5)的前后蓋上,前后蓋上的磁鐵(7)成 對稱排列,對稱的磁鐵極性相反,前蓋上相鄰的磁鐵磁極相反,后蓋上相鄰的磁鐵磁極也相反,在磁缸(5)內(nèi)前后蓋的磁鐵(7)之間彼此形成空氣磁路,前后蓋上各面彼此相鄰的磁 鐵(7)之間也形成空氣磁路,這樣可以大大增加磁場強(qiáng)度。圓容柵傳感器(11)的動(dòng)?xùn)殴潭?在轉(zhuǎn)軸(9)的軸心上,由非導(dǎo)磁金屬材料制成的扇形擺錘(8)通過旋轉(zhuǎn)軸承(10)固定在 轉(zhuǎn)軸(9)上與轉(zhuǎn)軸(9)連動(dòng),當(dāng)平面發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí),擺錘(8)通過旋轉(zhuǎn)軸承(10)帶動(dòng)固定 圓容柵傳感器(U)的動(dòng)?xùn)呸D(zhuǎn)動(dòng)。本數(shù)顯角度測量儀的固定裝置的大小和固定方式可以根據(jù)發(fā)生偏轉(zhuǎn)角度的平面或物體 進(jìn)行調(diào)整,以達(dá)到固定的目的;同時(shí)還可以根據(jù)需要對磁鐵的磁力、形狀進(jìn)行調(diào)整以達(dá)到本 設(shè)計(jì)在大角度大加速度變換時(shí)快速、準(zhǔn)確讀取偏轉(zhuǎn)角度的目的。
權(quán)利要求1.一種數(shù)顯角度測量儀,包括圓容柵傳感器(11)、轉(zhuǎn)軸(9)、擺錘(8)組成的角度測量裝置和由磁缸(5)、磁鐵(7)形成的阻尼裝置,其特征在于還包括一組固定裝置,固定裝置由固定夾板(1)和壓緊螺栓(2)組成;固定裝置和角度測量裝置之間有一個(gè)旋轉(zhuǎn)固定裝置,包括調(diào)整螺栓(3)和垂直轉(zhuǎn)軸(4);圓容柵傳感器(11)的動(dòng)?xùn)殴潭ㄔ谵D(zhuǎn)軸的軸心上,擺錘(8)通過旋轉(zhuǎn)軸承(10)固定在轉(zhuǎn)軸(9)上與轉(zhuǎn)軸(9)連動(dòng);在與擺錘(8)擺動(dòng)面平行的磁缸(5)的前后蓋圓周上均勻布設(shè)有磁鐵(7),磁鐵(7)粘在非導(dǎo)磁材料做的支架(6)上,磁鐵支架(6)固定在磁缸(5)的前后蓋上,磁鐵支架(6)上的磁鐵成對稱面排列,對稱的磁鐵極性相反,前蓋相鄰的磁鐵磁極相反,后蓋相鄰的磁鐵磁極也相反,在磁缸內(nèi)前后蓋的磁鐵之間彼此形成空氣磁回路,前蓋和后蓋上彼此相鄰的磁鐵之間也形成空氣磁回路。
專利摘要一種數(shù)顯角度測量儀,屬于角度測量領(lǐng)域。包括固定裝置、角度測量裝置和阻尼裝置,固定裝置和角度測量裝置之間有一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置,可方便調(diào)整角度測量裝置垂直向下;圓容柵傳感器的動(dòng)?xùn)殴潭ㄔ谵D(zhuǎn)軸的軸心上,擺錘通過精密軸承固定在轉(zhuǎn)軸上與轉(zhuǎn)軸連動(dòng),在與擺錘擺動(dòng)面平行的前后蓋的圓周上均勻布設(shè)有磁鐵,磁鐵粘在硬塑料做的支架上,前后蓋上的磁鐵成對稱面排列,對稱的磁鐵極性相反,前蓋相鄰的磁鐵磁極相反,后蓋相鄰的磁鐵磁極相反。這種數(shù)顯角度測量儀1.靈敏度高、線性好、抗干擾能力強(qiáng);2.阻尼好,擺錘靜止快;3.測量范圍寬,可達(dá)360°;可廣泛應(yīng)用于角度測量,尤其是在大角度大加速度變換時(shí)能快速、準(zhǔn)確讀取偏轉(zhuǎn)角度。
文檔編號(hào)G01B7/30GK201094002SQ20072017414
公開日2008年7月30日 申請日期2007年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月29日
發(fā)明者慶 郭 申請人:貴州雙陽飛機(jī)制造廠
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