一种应用于测量倾向的数字化地质罗盘的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种地质罗盘，具体的说是一种应用于测量倾向的数字化地质罗盘。
【背景技术】
[0002]野外地质工作过程中，常常会遇到一些危险的处境，比如悬崖，陡坡等恶劣地质环境，地质工作者甚至冒着生命危险在这些地方测量产状，开展研究，然而，目前大量使用的地质罗盘，表盘小，刻度密集，往往需要重复多次才能获取比较精准的数据，人为读数还费时费力，存在较大的读数误差，对于视力不佳者，误差尤为严重。
【实用新型内容】
[0003]为解决地质罗盘仪人为读数误差较大的问题，本实用新型提供了一种应用于测量倾向的数字化地质罗盘。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题采用的技术方案为:一种应用于测量倾向的数字化地质罗盘，包括反光镜、罗盘壳体和瞄准觇板，所述的罗盘壳体内设置有玻璃盖、磁针、顶针、底盘水准器和磁针固定螺旋，所述罗盘壳体内还设置有方向角度传感器、运放电路模块、A/D转换电路模块、单片机、数字显示装置和电源；所述的电源与方向角度传感器、单片机和数字显示装置相连，用于给这三个硬件设备提供电源；所述的方向角度传感器输出端与运放电路模块的输入端相连，用于将采集到的方向角度信息转化为对应的电压模拟信号，并将得到的方向角度电压模拟信号输入运放电路模块；所述的运放电路模块输出端与A/D转换电路模块的输入端相连，用于将方向角度传感器输入的电压模拟信号进行增强放大；所述的A/D转换电路模块输出端与单片机的输入端相连，用于将运放电路模块输入的方向角度电压模拟信号转换为单片机可处理的数字信号；所述的单片机输出端与数字显示装置的输入端相连，用于接受处理数字信号，并将处理得到的二进制方向角度信息通过数字显示装置输出为方向角度的十进制读数。
[0005]作为一种优选方案，所述的运放电路模块选用0P27型运算放大器，失调电压为30 yV ；
[0006]作为一种优选方案，所述的A/D转换电路模块选用MCP3208型逐次逼近型A/D转换器；
[0007]作为一种优选方案，所述的单片机选用51单片机；
[0008]作为一种优选方案，所述的数字显示装置采用带有背光源的液晶屏幕显示方式，以方便黑暗环境中使用。
[0009]有益效果:
[0010](I)结构简单，易于生产加工，且成本不高，能够被大众接受；
[0011](2)使用方便，操作简单，能够迅速获取倾向值，节省野外工作时间；
[0012](3)可以很大程度的减少误差，减小野外工作的危险性；
[0013](4)数字显示装置采用带有背光源的液晶屏幕显示方式，方便在黑暗环境中使用。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的地质罗盘结构示意图；
[0015]图2本实用新型的地质罗盘所用到的硬件电路原理图；
[0016]附图标记:1、反光镜；2、磁针；3、底盘水准器；4、数字显不装置；5、玻璃盖；6、目苗准觇板；7、单片机；8、方向角度传感器；9、磁针固定螺旋；10、电源。
【具体实施方式】
[0017]如图1，一种应用于测量倾向的数字化地质罗盘，包括罗盘壳体、反光镜I和瞄准觇板6，所述的罗盘壳体内设置有玻璃盖5、磁针2、顶针、底盘水准器3和磁针固定螺旋9，所述罗盘壳体内还设置有电源10、方向角度传感器8、运放电路模块、A/D转换电路模块、单片机7和数字显示装置4 ;所述的电源10与方向角度传感器8、单片机7和数字显示装置4相连；所述的方向角度传感器8输出端与运放电路模块的输入端相连；所述的运放电路模块输出端与A/D转换电路模块的输入端相连；所述的A/D转换电路模块输出端与单片机7的输入端相连；所述的单片机7输出端与数字显示装置4的输入端相连，所述的运放电路模块选用0P27型运算放大器，失调电压为30 μ V ;所述的A/D转换电路模块选用MCP3208型逐次逼近型A/D转换器；所述的单片机7选用51单片机；所述的数字显示装置4采用带有背光源的液晶屏幕显示方式，以方便在黑暗环境中使用。
[0018]岩层倾向是指岩层向下最大倾斜方向线在水平面上的投影，恒与岩层走向垂直。罗盘测量倾向时，按照一般地质罗盘的测量方法，测量时，将罗盘北端或瞄准觇板6指向倾斜方向，罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘，使底盘水准器3水泡居中，此时数字显示装置4的读数即为岩层的倾向。
[0019]如图2所示，其中运用到的硬件电路原理:以正北方向为基准，方向角度传感器8检测到磁针2偏转的角度，将其转化为对应的电压模拟信号，输入到运放电路模块中，运放电路将方向角度传感器输入的电压模拟信号进行增强放大后，传送到A/D转换电路模块，A/D转换电路模块将运放电路模块输入的方向角度电压模拟信号转换为单片机7可处理的数字信号；单片机7接受数字信号后，将其处理得到二进制方向角度信息，最后通过数字显示装置4输出方向角度的十进制读数，即是倾向(0°?360° )。
[0020]以上所述仅为本实用新型的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种应用于测量倾向的数字化地质罗盘，包括反光镜、罗盘壳体和瞄准觇板，所述的罗盘壳体内设置有玻璃盖、磁针、顶针、底盘水准器、磁针固定螺旋和电源，其特征在于:所述罗盘壳体内还设置有方向角度传感器、运放电路模块、A/D转换电路模块、单片机和数字显示装置； 所述的电源与方向角度传感器、单片机和数字显示装置相连，用于给这三个硬件设备提供电源； 所述的方向角度传感器输出端与运放电路模块的输入端相连，用于将采集到的方向角度信息转化为对应的电压模拟信号，并将得到的方向角度电压模拟信号输入运放电路模块； 所述的运放电路模块输出端与A/D转换电路模块的输入端相连，用于将方向角度传感器输入的电压模拟信号进行增强放大； 所述的A/D转换电路模块输出端与单片机的输入端相连，用于将运放电路模块输入的方向角度电压模拟信号转换为单片机可处理的数字信号； 所述的单片机输出端与数字显示装置的输入端相连，用于接受处理数字信号，并将处理得到的二进制方向角度信息通过数字显示装置输出为方向角度的十进制读数。2.根据权利要求1所述的一种应用于测量倾向的数字化地质罗盘，其特征在于:所述的运放电路模块选用0P27型运算放大器，失调电压为30 μ V。3.根据权利要求1所述的一种应用于测量倾向的数字化地质罗盘，其特征在于:所述的A/D转换电路模块选用MCP3208型逐次逼近型A/D转换器。4.根据权利要求1所述的一种应用于测量倾向的数字化地质罗盘，其特征在于:所述的单片机选用51单片机。5.根据权利要求1所述的一种应用于测量倾向的数字化地质罗盘，其特征在于:所述的数字显示装置采用带有背光源的液晶屏幕显示方式，以方便黑暗环境中使用。
【专利摘要】一种应用于测量倾向的数字化地质罗盘，包括反光镜、罗盘壳体和瞄准觇板，所述的罗盘壳体内设置有玻璃盖、磁针、顶针、底盘水准器和磁针固定螺旋，所述罗盘壳体内还设置有电源、方向角度传感器、运放电路模块、A/D转换电路模块、单片机和数字显示装置，该装置结够简单，易于生产加工，且成本不高，能够被大众接受，使用方便，能够迅速获取倾向值，节省野外工作时间，数字显示装置采用带有背光源的液晶屏幕示方式，方便在黑暗环境中使用，可以很大程度地减少误差，减少野外工作的危险性。
【IPC分类】G01C17/16
【公开号】CN205175410
【申请号】CN201520832812
【发明人】高强, 漆家福, 王利爽, 陈珊, 马明, 梁六禄, 唐轲, 张帅, 张希晨
【申请人】中国石油大学(北京)
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年10月27日