一种差分电容倾角检测仪的制作方法

本实用新型涉及传感技术、电子技术、仪表技术及机械制造技术，特别是用差动电容传感器来实现倾角测量的技术领域。

背景技术：

传统的电容式水平检测装置，电容处理电路多采用复杂的转换电路，造成电路性能不稳定，调试难度大，温度漂移大。为了解决这一问题，采用一种专用芯片来进行处理，简化电容调理电路，增加稳定性，使测量更加准确。

技术实现要素：

为了更加方便、准确地进行水平检测与倾角测量，发明一种差分电容倾角检测仪，该装置包括差动电容（1）、电容转换器（2）、单片机（3）、显示器（4）和按键（5），差动电容（1）连接到电容转换器（2），电容转换器（2）连接到单片机（3），单片机（3）连接显示器（4）和按键（5）。差动电容（1）采用液体摆结构，包括电容体（1-1）、液体（1-2）、扇形体（1-3）、固定电极A（1-4）、固定电极B（1-5）、公共电极（1-6）和转轴（1-7）；电容体（1-1）成圆柱形，内部为空心，半有液体（1-2），扇形体（1-3）通过转轴（1-7）固定在电容体（1-1）的圆心上，扇形体（1-3）可以绕转轴（1-7）自由转动；固定电极A（1-4）、固定电极B（1-5）、公共电极（1-6）为金属材料，固定电极A（1-4）和公共电极（1-6）形电容Cx1，固定电极B（1-5）和公共电极（1-6）形成电容Cx2，Cx1和Cx2构成一对差动电容器。电容转换器（2）采用芯片AD7150，电容器Cx1和Cx2的电容值通过电容转换器（2）将电容量模拟值转换成数字值，再送到单片机（3）处理，获得差动电容（1）的倾角值，再送显示器（4）显示数值。

该实用新型的有益效果是测量稳定性好，温度漂移小。

附图说明

图1为实用新型结构方框图，图2为差动电容（1）结构图，图3为电容转换电路原理图，图4为单片机、显示器和按键原理图；其中，1为差动电容、2为电容转换器、3为单片机、4为显示器、5为按键，1-1为电容体、1-2为液体、1-3为扇形体、1-4为固定电极A、1-5为固定电极B、1-6为公共电极、1-7为转轴。

具体实施方式

该实用新型包括差动电容（1）、电容转换器（2）、单片机（3）、显示器（4）和按键（5），差动电容（1）连接到电容转换器（2），电容转换器（2）连接到单片机（3），单片机（3）连接显示器（4）和按键（5）。差动电容（1）采用液体摆结构，包括电容体（1-1）、液体（1-2）、扇形体（1-3）、固定电极A（1-4）、固定电极B（1-5）、公共电极（1-6）和转轴（1-7）；电容体（1-1）成圆柱形，内部为空心，半有液体（1-2），扇形体（1-3）通过转轴（1-7）固定在电容体（1-1）的圆心上，扇形体（1-3）可以绕转轴（1-7）自由转动；固定电极A（1-4）、固定电极B（1-5）、公共电极（1-6）为金属材料，固定电极A（1-4）和公共电极（1-6）形电容Cx1，固定电极B（1-5）和公共电极（1-6）形成电容Cx2，Cx1和Cx2构成一对差动电容器。电容转换器（2）采用芯片AD7150，电容器Cx1和Cx2的电容值通过电容转换器（2）将电容量模拟值转换成数字值，再送到单片机（3）处理，获得差动电容（1）的倾角值，再送显示器（4）显示数值。

本实施例中，图3接口中的接口引线3.3V、SCL、SDA、GND分别和图4的接口引线3.3V、SCL、SDA、GND连接。

本实施例中，单片机（3）采用STC12LE5204AD，电容转换器（2）采用芯片AD7150，这两个元件都采用3.3V供电，显示器（4）采用LCD1602，采用5V供电。

本实施例中，电容Cx1的固定电极A（1-4）、公共电极（1-6）分别连接到AD7150的引脚6、4，电容Cx2的固定电极B（1-5）、公共电极（1-6）分别连接到AD7150的引脚5、3；AD7150的引脚9、10分别连接端口引线SCL、SDA。图4的接口3.3V、SCL、SDA、GND分别连接到电源3.3V、STC12LE5204AD的引脚6和7、地；按键（5）连接到STC12LE5204AD的引脚11、12、13；LCD1602的引脚RS、EN、D4、D5、D6、D7分别连接到STC12LE5204AD的引脚14、15、16、17、18、19。