專利名稱:電子水泡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種電子水泡。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,任何測量測繪儀器在使用前都需要有一個水平工作平臺。因此,在調(diào)整其水平工作平臺的過程中,要求有一個指示裝置來進行標定。這樣,我們在整個過程中才能做到有的放矢。對于不同的調(diào)整方式,所采用的水平指示裝置也不盡相同。
1.普通水泡普通水平是測量測繪儀器在調(diào)整其水平工作平臺的過程中,采用的最常見的水平指示裝置。它的工作原理非常簡單明了,就是利用水平面的特征。其優(yōu)點在于使用方便、價格低廉。所以被廣泛應(yīng)用于各類水平指示場合。但缺點也很明顯,就是只能利用人的眼睛來觀察,缺少必要的信息反饋途徑,因而無法在現(xiàn)代自動化儀器中運用。
2.電極水泡電極水泡是在普通水泡基礎(chǔ)上進行的改良,其目的在于增加普通水泡所缺少的信息反饋途徑,以便在自動化儀器中運用。具體的做法是在普通水泡上加入相應(yīng)的電極,并且在普通水泡的流體中加入適量電解質(zhì),從而將水泡位置的變化用電信號的形式表現(xiàn)出來,最終可被自動化儀器采用,以實現(xiàn)水平工作平臺的自動調(diào)整。它的缺點在于破壞了原來普通水泡的結(jié)構(gòu),在電極引出部位容易出現(xiàn)漏液問題。而且隨著使用時間的增加,電極的靈敏度要下降。
3.電子水泡電子水泡是針對電極水泡所存在的缺點,在不破壞原來普通水泡結(jié)構(gòu)的前提下,采用另外的方法來增加普通水泡所缺少的信息反饋途徑。其基本原理是在原來普通水泡的基礎(chǔ)上,增加一套“電眼”裝置,從而代替人的眼睛來分辨水泡位置的細微變化。
“電眼”是由兩個部分組成。一是穩(wěn)定的光源,用來照射水泡;二是光電傳感器,用來將水泡位置的細微變化轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電信號。常見的光電傳感器采用的是光電池,其缺點在于后道處理電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分辨精度較差,以及易受外界環(huán)境影響、工作難于穩(wěn)定等。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種電子水泡,采用線性光敏管傳感陣列作為光電傳感器,位置檢測精度高、形狀辨別能力強、性能穩(wěn)定、可靠性好、對環(huán)境要求低。
本實用新型的技術(shù)方案是一種電子水泡,包括光源、水泡、光電傳感器,所述光電傳感器為線性光敏管傳感陣列。
本實用新型進一步的技術(shù)方案是一種電子水泡,包括光源、水泡、光電傳感器,所述光電傳感器為線性光敏管傳感陣列;所述線性光敏管傳感陣列是將一百至幾百個半導(dǎo)體光敏管按十幾至幾十微米的距離線性地排列在同一塊晶體上,線性光敏管傳感陣列包含有采樣/保持、信號放大及A/D轉(zhuǎn)換電路。
本實用新型更詳細的技術(shù)方案是一種電子水泡,包括光源、水泡、光電傳感器,所述光電傳感器為線性光敏管傳感陣列;所述線性光敏管傳感陣列是將一百至幾百個半導(dǎo)體光敏管按十幾至幾十微米的距離線性地排列在同一塊晶體上,線性光敏管傳感陣列包含有采樣/保持、信號放大及A/D轉(zhuǎn)換電路;所述光源為發(fā)光二極管,并連接有光源恒流控制電路;所述水泡為普通長水泡。
本實用新型的優(yōu)點是1.有很高的分辨率,因為半導(dǎo)體光敏管是以幾十個微米的距離,線性的排列在一起,所以能準確地水泡位置的變化。
2.具有很高的穩(wěn)定性,在線性光敏管傳感陣列上,不但集成了光敏半導(dǎo)體元件,還將后道信號處理、放大電路集成在上面,從而提高了傳感器的整體抗干擾能力。
3.顯示特定光譜特征,線性光敏管傳感陣列對特定光譜的光源有較強的敏感性,因而不易受外界環(huán)境的影響。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述
圖1為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖;
圖2為本實用新型的電路原理圖。
其中1線性光敏管傳感陣列;2采樣/保持、信號放大及A/D轉(zhuǎn)換電路;3發(fā)光二極管;4光源恒流控制電路;5普通長水泡。
具體實施方式
實施例如圖1、圖2所示,一種電子水泡,包括光源、水泡、光電傳感器;光源為發(fā)光二極管(3),并連接有光源恒流控制電路(4);水泡為普通長水泡(5);光電傳感器為線性光敏管傳感陣列(1),它是將一百至幾百個半導(dǎo)體光敏管按十幾至幾十微米的距離線性地排列在同一塊晶體上,并且線性光敏管傳感陣列(1)包含有采樣/保持、信號放大及A/D轉(zhuǎn)換電路(2)。
本實用新型在“電眼”裝置的部分有其獨到之處首先,本實用新型不是使用一般的光電池作為光電傳感器,而是半導(dǎo)體光敏管所構(gòu)成的線性光敏管傳感陣列(1)(LINEAR(OPTICAL)SENSOR ARRAY)作為光電傳感器。
在圖2中,U1、U2就是線性光敏管傳感陣列(1),型號為TSL3301,分別對應(yīng)水平工作面的X、Y兩個方向上的普通長水泡(5),而采樣/保持、信號放大及A/D轉(zhuǎn)換電路(2)已經(jīng)集成在其中了。光源恒流控制電路(4)和兩個半導(dǎo)體發(fā)光管D3、D4,則為兩個方向的水泡提供特定光譜的穩(wěn)定發(fā)光源,圖中P1接插件將線性光敏管傳感陣列(1)所感應(yīng)的水泡位置變化數(shù)字信息傳送到微處理機中,為其實現(xiàn)自動調(diào)整水平工作平臺提供依據(jù)。
本實用新型的特點是1.位置檢測精度高,線性光敏管傳感陣列是將一百乃至幾百個半導(dǎo)體光敏管按十幾至多幾十微米的距離,線性地排列在一起,所以可精確地檢測出水泡位置的細微變化;2.形狀辨別能力強,線性光敏管傳感陣列上的每一個半導(dǎo)體光敏管都具備256個灰度分辨能力,因此通過它所反應(yīng)的灰度變化來辨別水泡的形狀(水泡形狀不同,對光產(chǎn)生的反射、折射就不同,故投射到線性光敏管傳感陣列上的半導(dǎo)體光敏管光強也不同);3.性能穩(wěn)定、可靠性高,線性光敏管傳感陣列上除了集成半導(dǎo)體光敏管外,還將后道的采樣/保持電路、信號放大電路甚至A/D轉(zhuǎn)換電路都集成在其中,這樣一來由電磁干擾、濕度漂移等因素所產(chǎn)生的影響降低到最低;
4.對運用互不干涉要求低,由于線性光敏管傳感陣列具備特定敏感光譜特征,故本實用新型選配了與之對應(yīng)的半導(dǎo)體發(fā)光源,從而減少了外部環(huán)境對線性光敏管傳感陣列工作精度的影響。
權(quán)利要求1.一種電子水泡,包括光源、水泡、光電傳感器,其特征在于所述光電傳感器為線性光敏管傳感陣列(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子水泡,其特征在于所述線性光敏管傳感陣列(1)是將一百至幾百個半導(dǎo)體光敏管按十幾至幾十微米的距離線性地排列在同一塊晶體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子水泡,其特征在于所述線性光敏管傳感陣列(1)包含有采樣/保持、信號放大及A/D轉(zhuǎn)換電路(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子水泡,其特征在于所述光源為發(fā)光二極管(3),并連接有光源恒流控制電路(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子水泡,其特征在于所述水泡為普通長水泡(5)。
專利摘要本實用新型公開了一種電子水泡,包括光源、水泡、光電傳感器,所述光電傳感器為線性光敏管傳感陣列;所述線性光敏管傳感陣列是將一百個至幾百個半導(dǎo)體光敏管按十幾至幾十微米的距離線性地排列在同一塊晶體上,線性光敏管傳感陣列包含有采樣/保持、信號放大及A/D轉(zhuǎn)換電路;本實用新型位置檢測精度高、形狀辨別能力強、性能穩(wěn)定、可靠性好、對環(huán)境要求低。
文檔編號G01C9/24GK2743792SQ20042010901
公開日2005年11月30日 申請日期2004年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月18日
發(fā)明者宗群 申請人:宗群