JPH0449049B2 - - Google Patents
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- JPH0449049B2 JPH0449049B2 JP61027876A JP2787686A JPH0449049B2 JP H0449049 B2 JPH0449049 B2 JP H0449049B2 JP 61027876 A JP61027876 A JP 61027876A JP 2787686 A JP2787686 A JP 2787686A JP H0449049 B2 JPH0449049 B2 JP H0449049B2
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- angle
- inclination angle
- inclination
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は構造体や移動体の全方位の傾斜角を検
出できる傾斜角計に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an inclinometer capable of detecting inclination angles in all directions of a structure or a moving object.
従来技術
産業用ロボツト、船舶、土木建築工事用、特殊
車両等で、常時全方位傾斜角度を検知したいとい
う要請があるが、この場合全方位の最大傾斜角が
検知されなければ検知値を自動制御その他に利用
できない場合が極めて多い。従来の傾斜角測定装
置としては、一軸方向のみの傾斜角度を表示する
ものがある、このような装置ではある平面の傾斜
を計るとき、その平面上に装置を置き測定点を中
心にして360度回転し、仰角または俯角の最大方
向にセツトしてからそのとき示す傾斜角度を読み
取り、セツトした方位角と読みとつた傾斜角を合
せてデータとして利用している。Conventional technology There is a demand for constant detection of inclination angles in all directions in industrial robots, ships, civil engineering construction work, special vehicles, etc. In this case, if the maximum inclination angle in all directions is not detected, the detected value is automatically controlled. Very often it is not available otherwise. Some conventional tilt angle measuring devices display the tilt angle in only one axis direction.When measuring the tilt of a certain plane, such devices place the device on the plane and measure 360 degrees around the measurement point. After rotating and setting the angle of elevation or depression to the maximum direction, the angle of inclination shown at that time is read, and the set azimuth angle and the read angle of inclination are combined and used as data.
発明が解決しようとする問題点
このように手動による作業は広範囲の方位角に
対応するとしても計測時間を要し、ある時点での
正確な全方位傾斜を得ることは難しい。Problems to be Solved by the Invention As described above, manual work requires measurement time even if it can cover a wide range of azimuth angles, and it is difficult to obtain an accurate omnidirectional tilt at a certain point in time.
しかも近来特に電気的出力による自動制御信号
への利用は増々要求されるところである。 Moreover, in recent years, there has been an increasing demand for the use of electrical output as an automatic control signal.
問題点を解決するための手段および作用
本発明はかかる点に鑑みなされたものでその目
的とする処は、計測されるべき構造体の傾斜方向
の変化に応じて変化する回転体回転軸の傾斜角と
回転軸の回転角を検知することにより全方位の最
大傾斜角を高精度に算出可能とした全方位傾斜角
計を供する点にある。Means and Effects for Solving the Problems The present invention has been made in view of the above points, and its object is to change the inclination of the rotational axis of the rotating body in accordance with the change in the inclination direction of the structure to be measured. The object of the present invention is to provide an omnidirectional inclination angle meter that can calculate the maximum inclination angle in all directions with high precision by detecting the angle and the rotation angle of the rotation axis.
本発明の構成を第1図に基づき説明する。 The configuration of the present invention will be explained based on FIG.
Aは計測されるべき構造体である。 A is the structure to be measured.
Bは同構造体Aに回転自在に支持された回転軸
である。 B is a rotating shaft rotatably supported by the structure A.
Cは計測面を鉛直にしたときに同鉛直面におい
て水平面となす傾斜角を検知する傾斜角センサで
ある。 C is an inclination angle sensor that detects an inclination angle between a vertical plane and a horizontal plane when the measurement plane is made vertical.
Dは回転軸Bに一体に設けられ、傾斜角センサ
Cの計測面が回転軸Bを含む鉛直面と常に一致ま
たは平行になるように傾斜角センサCを支持する
センサ支持体である。 D is a sensor support body that is provided integrally with the rotation axis B and supports the tilt angle sensor C so that the measurement surface of the tilt angle sensor C is always aligned with or parallel to the vertical plane containing the rotation axis B.
Eは前記回転軸Bの構造体Aに対する相対回転
角を検知する角度センサである。 E is an angle sensor that detects the relative rotation angle of the rotation axis B with respect to the structure A.
Fは前記傾斜角センサCの検知角αおよび前記
角度センサEの検知角βに基づき最大傾斜角θを
算出する演算手段である。 F is a calculation means for calculating the maximum inclination angle θ based on the detection angle α of the inclination angle sensor C and the detection angle β of the angle sensor E.
傾斜角センサCはセンサ支持体Dに支持され
て、計測面が常に鉛直に保持されるので、理想的
な姿勢で計測することができ、計測精度を高く維
持することができる。 Since the inclination angle sensor C is supported by the sensor support D and the measurement surface is always held vertically, measurement can be performed in an ideal posture, and high measurement accuracy can be maintained.
こうして回転軸Bの傾斜角は傾斜角センサCに
より、回転角は角度センサEにより正確にかつ同
時に検知できるので、両検知情報をもとに全方位
の最大傾斜角は算出できる。 In this way, the inclination angle of the rotation axis B can be accurately and simultaneously detected by the inclination angle sensor C and the rotation angle by the angle sensor E, so the maximum inclination angle in all directions can be calculated based on both detection information.
すなわち前記回転軸Bの傾斜角αおよび回転角
βより全方位の最大傾斜角θは次式に基づいて算
出できる。 That is, the maximum inclination angle θ in all directions can be calculated from the inclination angle α and rotation angle β of the rotation axis B based on the following equation.
cosθ=(1+tan2α+cos2α・sin2β/1+cos2α
・sin2β)-1/2……(1)
同時に最大傾斜角θをなす基準方向からの方位
角(傾斜角方位角)も次式より算出することが
できる。 cosθ=(1+tan 2 α+cos 2 α・sin 2 β/1+cos 2 α
・sin 2 β) -1 / 2 ...(1) At the same time, the azimuth angle from the reference direction that forms the maximum inclination angle θ (inclination angle azimuth angle) can also be calculated from the following formula.
cos=(1+cot2α・cos2α・sin2β/1−cos2α
・sin2β)-1/2……(2)
上記(1),(2)式の導出過程を第2図に基づき説明
する。 cos=(1+cot 2 α・cos 2 α・sin 2 β/1−cos 2 α
・sin 2 β) -1 / 2 ...(2) The process of deriving the above equations (1) and (2) will be explained based on Figure 2.
同図においていま最大傾斜角θの傾斜面上に傾
斜方位角で構造体Aが位置しているとする。 In the same figure, it is assumed that a structure A is currently located on an inclined plane having a maximum inclination angle θ at an inclined azimuth angle.
回転軸Bを含み傾斜面に平行な平面をSとし、
回転軸B上の任意の点を基準点Oとして、同点O
を通り水平な面をhとする。 Let S be a plane that includes the rotation axis B and is parallel to the inclined plane,
With any point on the rotation axis B as the reference point O, the same point O
Let h be the horizontal plane passing through.
さらに傾斜面s上において点Oを通り回転軸B
に垂直な直線をNとする。 Furthermore, the axis of rotation B passes through point O on the inclined surface s.
Let N be a straight line perpendicular to .
傾斜角センサCが検知する傾斜角αは回転軸B
の水平面hとのなす角であり、角度センサEが検
知する角度βは点Oを含み回転軸Bに垂直な平面
と水平面hとのなす交線Mと直線Nとのなす角で
ある。 The tilt angle α detected by the tilt angle sensor C is the rotation axis B.
The angle β detected by the angle sensor E is the angle between the straight line N and the intersection line M between the horizontal plane h and a plane including the point O and perpendicular to the axis of rotation B.
したがつて直線Nと水平面hとのなす角をδと
すると、sinδ=cosα・sinβの関係が成り立つ。 Therefore, if the angle between the straight line N and the horizontal plane h is δ, then the relationship sin δ=cos α·sin β holds true.
いま回転軸B上で点Oより距離rにある任意の
点をPとし、点Oを通る最大傾斜軸Yに点Pより
下した垂線の足をP1とし、同点P1より水平面h
に下した垂線の足をP2とし、点Pより水平面h
に下した垂線の足をP3とする。 Let P be any point on the axis of rotation B that is at a distance r from point O, let P 1 be the foot of the perpendicular line below point P to the axis of maximum inclination Y passing through point O, and from the same point P 1 we can draw a horizontal plane h.
The foot of the perpendicular line drawn to is P 2 , and the horizontal plane h from point P
Let P 3 be the foot of the perpendicular line drawn to .
∠POP3=α,∠P1OP2=θ,∠P3OP2=で
あるから
P1P2 =PP3 =rsinα ……(3)
(3),(4)式より
同様にして直線Nについて、sinθを求めると、
(5)式におけるαがδに、がπ/2−に変更され
ただけであるから
(5),(6)式より、sinθを消去し整理すると、
sinδ=cosα・sinβであるから(7)式より前記(2)式
が求まる。 Since ∠POP 3 = α, ∠P 1 OP 2 = θ, ∠P 3 OP 2 =, P 1 P 2 = PP 3 = rsinα ……(3) From equations (3) and (4), Similarly, finding sin θ for straight line N, we get
This is because α in equation (5) is simply changed to δ and is changed to π/2−. From equations (5) and (6), if we eliminate sinθ and rearrange, we get Since sin δ=cos α·sin β, the above equation (2) can be found from equation (7).
また(5)式より
この式に(7)式を代入して整理すると
sinδ=cosα・sinβであるから(8)式より前記(1)式
が求まる。 Also, from equation (5) Substituting equation (7) into this equation and rearranging it, we get Since sin δ=cos α·sin β, the above equation (1) can be found from equation (8).
なお傾斜角αおよび回転角βが小さい値の場
合、tanα≒α,sinβ≒β,cos2α≒1−α2とおき
かえて、(1)式を近似させると、最大傾斜角θ≒√
α2+β2(出願当初明細書に記載されたθK=√2
+Y2)となる。 Note that when the tilt angle α and rotation angle β are small values, by replacing tanα≒α, sinβ≒β, cos 2 α≒1−α 2 and approximating equation (1), the maximum tilt angle θ≒√
α 2 + β 2 (θK stated in the originally filed specification = √ 2
+Y 2 ).
実施例
以下第3図および第4図に図示した本発明に係
る一実施例について説明する。Embodiment An embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 3 and 4 will be described below.
第3図は本実施例に係る構造体たる函体1の一
部欠截斜視図である。 FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of the box 1, which is a structure according to this embodiment.
函体1の底板の左右2箇所に支持板2,3が立
設され、同支持板の対向する位置に設けられた軸
受4,5によつて回転軸6が回動自在に支持され
ている。 Support plates 2 and 3 are erected at two locations on the left and right sides of the bottom plate of the box 1, and a rotating shaft 6 is rotatably supported by bearings 4 and 5 provided at opposing positions on the support plates. .
両支持板2,3間において回転軸6によつて上
板7aを貫通固定されて内函体7が吊設されてい
る。 An inner box body 7 is suspended between both support plates 2 and 3 by a rotating shaft 6 which passes through and is fixed to the upper plate 7a.
同内函体7の内部には回転軸6に直角な方向に
指向した支軸8が軸受9によつて回動自在に支持
され、同支軸8に一体に円板10が固着されてい
る。 Inside the inner case 7, a support shaft 8 oriented perpendicular to the rotating shaft 6 is rotatably supported by a bearing 9, and a disk 10 is integrally fixed to the support shaft 8. .
円板10はアブソリユート形エンコーダ用光学
スリツト円板であつて、内函体7の上板7aより
下方円板の半径方向に沿つて突設された光読取器
11によつて円板10の回転角をデジタル量とし
て検知できる。 The disc 10 is an optical slit disc for an absolute type encoder, and the rotation of the disc 10 is controlled by an optical reader 11 which is provided protruding from the upper plate 7a of the inner case 7 along the radial direction of the disc. Corners can be detected as digital quantities.
円板10の外周縁の所定個所には重錘12が固
着されている。 A weight 12 is fixed to a predetermined location on the outer peripheral edge of the disc 10.
また回転軸6には内函体7と支持板3との間で
前記円板10と同様の円板13が固定されてい
て、同円板13を下方より挟むようにして光読器
14が函体1の底板に立設されている。 Further, a disk 13 similar to the disk 10 is fixed to the rotating shaft 6 between the inner case 7 and the support plate 3, and an optical reader 14 is mounted on the case by sandwiching the disk 13 from below. It is installed upright on the bottom plate of 1.
なお図示されていないが光読取器11からの出
力配線は回転軸6の回転に影響を与えないように
回転軸6の内部を通して引き出しているがスリツ
プリングを介するようにしてもよい。 Although not shown, the output wiring from the optical reader 11 is drawn out through the interior of the rotating shaft 6 so as not to affect the rotation of the rotating shaft 6, but it may be routed through a slip ring.
本実施例に係る全方位傾斜角計は以上のような
構造をしているので、回転軸6は円板13と一体
に常に内函体7を鉛直下方に位置させるように函
体1との間で相対的に回転し、さらに円板10は
上記の如く鉛直下方に位置する内函体7の内部に
おいて、重錘12が常に支軸8より鉛直下方に内
函体7との間で相対的に回転する。 Since the omnidirectional inclination angle meter according to this embodiment has the above-described structure, the rotating shaft 6 is integrated with the disc 13 and is connected to the case 1 so that the inner case 7 is always positioned vertically downward. The disc 10 rotates relative to the inner case 7, and the weight 12 is always positioned vertically below the support shaft 8 inside the inner case 7, which is located vertically below the disk 10 as described above. rotate.
したがつて函体1がある傾斜面に適当な傾斜方
位角をもつて載置されたときに光読取器11が読
み取る円板10の回転角は常に回転軸6の水平面
とのなす角αを示し、光読取器14が読み取る円
板13の回転角は回転軸6が傾斜角αを維持した
状態での回転軸6の函体1に対する相対回転角β
を示すことになる。 Therefore, when the box 1 is placed on a certain inclined surface with an appropriate inclination azimuth, the rotation angle of the disk 10 read by the optical reader 11 is always equal to the angle α between the rotation axis 6 and the horizontal plane. The rotation angle of the disc 13 read by the optical reader 14 is the relative rotation angle β of the rotation shaft 6 with respect to the box 1 when the rotation shaft 6 maintains the inclination angle α.
will be shown.
内函体7内に回転自在に支持された円板10
は、その計測面が常に鉛直に保持されるので、理
想的な姿勢で傾斜角αを計測でき、高い計測精度
を維持できる。 A disc 10 rotatably supported within the inner case 7
Since the measurement surface is always held vertically, the inclination angle α can be measured in an ideal posture, and high measurement accuracy can be maintained.
このように光読取器11,14によつて高精度
に検知される上記傾斜角αおよび回転角βをもと
に前記(1),(2)式より函体1の載置された傾斜面の
最大傾斜角θおよび函体1の傾斜方位角を算出
することができる。 Based on the above-mentioned inclination angle α and rotation angle β that are detected with high precision by the optical readers 11 and 14, the slope on which the box 1 is placed is calculated from the above formulas (1) and (2). The maximum inclination angle θ and the inclination azimuth angle of the box 1 can be calculated.
この演算・表示回路のブロツク図を第4図に図
示し説明する。 A block diagram of this arithmetic/display circuit is shown in FIG. 4 and will be explained.
各光読取器11,14からの検知信号は各々増
幅回路20,21で増幅されて演算回路22に入
力される。 Detection signals from the optical readers 11 and 14 are amplified by amplifier circuits 20 and 21, respectively, and input to an arithmetic circuit 22.
演算回路22では両検知信号の示す値にもとず
き、前記(1),(2)式の演算を行い、算出された最大
傾斜角θを傾斜角表示器23に出力し表示させ、
算出された傾斜方位角を傾斜方位角表示器24
に出力し表示させる。 The calculation circuit 22 calculates the equations (1) and (2) above based on the values indicated by both detection signals, and outputs the calculated maximum tilt angle θ to the tilt angle display 23 for display.
The calculated tilt azimuth angle is displayed on the tilt azimuth angle display 24.
output and display it.
以上のように本実施例に係る全方位傾斜角計は
どのような姿勢におかれても瞬時に回転軸6の傾
斜角αおよび回転角βを検知してこれをもとに最
大傾斜角θおよび傾斜方位角を算出し表示する
ことができる。 As described above, the omnidirectional inclination angle meter according to this embodiment instantly detects the inclination angle α and the rotation angle β of the rotating shaft 6 no matter what posture it is placed in, and determines the maximum inclination angle θ based on these. and tilt azimuth angle can be calculated and displayed.
実際、10分の1度以下の精度で0度から数10度
までの広範囲の測定が可能である。 In fact, it is possible to measure a wide range from 0 degrees to several tens of degrees with an accuracy of less than one-tenth of a degree.
したがつて各種移動体に本計器を搭載すること
により移動体の高精度の全方位傾斜角度をリアル
タイムで検出でき各種制御に応用可能である。 Therefore, by installing this instrument on various types of moving objects, the highly accurate omnidirectional inclination angle of the moving object can be detected in real time and can be applied to various types of control.
ある自動制御に利用する場合、検知された回転
軸6の傾斜角αおよび回転角βから全方位の最高
傾斜角θおよび傾斜方位角を必ずしも求める必
要はなく、直接α,βから必要な制御量を求める
ようにしてもよいのは当然である。 When used for a certain automatic control, it is not necessary to obtain the maximum inclination angle θ and inclination azimuth angle in all directions from the detected inclination angle α and rotation angle β of the rotating shaft 6, and the required control amount can be directly calculated from α and β. Of course, you can also ask for .
なお函体1の内部をシリコン等の液体を充填す
ることで内函体7の回転運動にダンパ効果をもた
せることができ、凹凸の激しい傾斜面を移動する
場合に回転軸6の動きにダンパ効果を与えて検出
値を早期に安定させ全方位傾斜角の読みを見易す
くすることが可能である。 By filling the inside of the box 1 with a liquid such as silicone, it is possible to have a damping effect on the rotational movement of the inner box 7, and when moving on a highly uneven sloped surface, a damping effect can be provided on the movement of the rotating shaft 6. It is possible to quickly stabilize the detected value by giving the following information, thereby making it easier to read the inclination angle in all directions.
また円板10の重錘12と反対側の外周縁に浮
きを付け鉛直度を向上させることもできる。 Further, the verticality can be improved by adding a float to the outer peripheral edge of the disk 10 on the side opposite to the weight 12.
次に別の実施例について第5図に基づき説明す
る。 Next, another embodiment will be described based on FIG.
函体1、支持板2,3、軸受4,5、回転軸
6、内函体7等は前記実施例と同様である。 The case 1, support plates 2, 3, bearings 4, 5, rotating shaft 6, inner case 7, etc. are the same as in the previous embodiment.
そして内函体7の内部には回転軸6と平行な方
向に磁心31が摺動するように差動トランス30
が底板に設置されている。 A differential transformer 30 is installed inside the inner case 7 so that the magnetic core 31 slides in a direction parallel to the rotating shaft 6.
is installed on the bottom plate.
ここに使用される差動トランス30は円筒状を
して、内部に磁心31が中心軸方向に変位可能に
支持され、中心からの変位量を電圧の変化として
アナログ量で検出するもので、磁心31の両側に
はスプリング32,33が挿入されていて差動ト
ランス30の傾きの程度に応じて磁心31の位置
が変化する。 The differential transformer 30 used here has a cylindrical shape, and a magnetic core 31 is supported inside so as to be displaceable in the direction of the center axis, and the amount of displacement from the center is detected as an analog amount as a change in voltage. Springs 32 and 33 are inserted on both sides of the magnetic core 31, and the position of the magnetic core 31 changes depending on the degree of inclination of the differential transformer 30.
磁心31の移動方向と回転軸6とは平行なので
回転軸6の傾斜角αを差動トランス30の出力電
圧として検出することができる。 Since the moving direction of the magnetic core 31 and the rotating shaft 6 are parallel, the inclination angle α of the rotating shaft 6 can be detected as the output voltage of the differential transformer 30.
回転軸6は支持板3を貫通してさらに突出して
おりその先端に制御マグネツト34が嵌着され、
同制御マグネツト34に近接して円筒状の磁気抵
抗素子35が函体1の底板に立設された支持板3
6に固定されている。 The rotating shaft 6 passes through the support plate 3 and further protrudes, and a control magnet 34 is fitted to the tip thereof.
A support plate 3 on which a cylindrical magnetoresistive element 35 is installed upright on the bottom plate of the box 1 adjacent to the control magnet 34.
It is fixed at 6.
回転軸6と一体に回動する制御マグネツト34
によつて形成される磁界の方向と函体1に固定さ
れた磁気抵抗素子35の相対角度状態によつて磁
気抵抗素子35の抵抗値が変化するので、この抵
抗値を電流により検出することにより回転軸6の
函体1に対する相対回転各βを知ることができ
る。 A control magnet 34 that rotates together with the rotating shaft 6
The resistance value of the magnetoresistive element 35 changes depending on the direction of the magnetic field formed by the magnetoresistive element 35 and the relative angle state of the magnetoresistive element 35 fixed to the box 1. Each relative rotation β of the rotating shaft 6 with respect to the box 1 can be known.
差動トランス30および磁気抵抗素子35によ
り検出された傾斜角αおよび回転角βにより前記
実施例と同様に全方位の最大傾斜角θおよび傾斜
方位角を算出することができる。 From the tilt angle α and rotation angle β detected by the differential transformer 30 and the magnetoresistive element 35, the maximum tilt angle θ and tilt azimuth angle in all directions can be calculated as in the previous embodiment.
なお本実施例では函体1の上板1a上に方位角
センサ37が固定されており、同方位角センサ3
7は地磁気の方向と函体1の指向する方向との角
度を検出するようになつており、函体1の姿勢と
ともに函体1の方向性を検出できるようになつて
いる。 Note that in this embodiment, an azimuth sensor 37 is fixed on the upper plate 1a of the box 1;
7 is designed to detect the angle between the direction of the earth's magnetism and the direction in which the box 1 is oriented, so that the orientation of the box 1 as well as the attitude of the box 1 can be detected.
なお以上の実施例のほか、回転軸の傾斜角αを
求める方式としては高精度の気泡式、容量式、水
銀式等の一軸傾斜角センサが考えられ、また回転
角βを検出するのにアブソリユートエンコーダ磁
気抵抗素子のほかシンクロ、ポテンシヨメータ等
を使用することができる。 In addition to the above embodiments, high-accuracy uniaxial tilt angle sensors such as bubble type, capacitive type, and mercury type can be used as a method for determining the tilt angle α of the rotation axis. In addition to the solute encoder magnetoresistive element, synchronizers, potentiometers, etc. can be used.
これら高精度の一軸傾斜角計も計測面を鉛直に
して計測を行うのが理想的であり、計測面が傾斜
するにしたがい計測精度は悪くなる。 Ideally, these high-precision uniaxial inclination angle meters should be measured with the measurement surface vertical, and the measurement accuracy deteriorates as the measurement surface becomes more inclined.
本発明では常に計測面が鉛直になるように傾斜
角センサが保持される構成であるから計測精度を
高く維持でき、演算により算出される最大傾斜角
θも精度がきわめて高い。 In the present invention, since the inclination angle sensor is always held so that the measurement surface is vertical, high measurement accuracy can be maintained, and the maximum inclination angle θ calculated by calculation is also extremely accurate.
発明の効果
本発明は構造体内の回転軸の傾斜角および回転
角を常時高精度に検出でき、各種用途に利用が可
能である。Effects of the Invention The present invention can detect the inclination angle and the rotation angle of a rotating shaft within a structure with high precision at all times, and can be used for various purposes.
また同検出情報をもとに構造体の置かれた姿勢
における全方位の最大傾斜角θをリアルタイムに
算出できる。 Furthermore, based on the detected information, the maximum inclination angle θ in all directions in the posture in which the structure is placed can be calculated in real time.
構造体の置かれた状態の最大傾斜角θおよび傾
斜方位角が瞬時に算出できるので、移動体の各
種制御をリアルタイムで行うことができる。 Since the maximum inclination angle θ and the inclination azimuth angle of the state in which the structure is placed can be calculated instantly, various controls of the moving body can be performed in real time.
従来の実績ある高精度の一軸傾斜角センサまた
は角度センサを備えることが可能な構造であるた
め、計測精度に優れており、かつ傾斜角センサを
常にその計測面に鉛直にした理想的姿勢で支持す
るので高精度の計測が保証される。 The structure is capable of being equipped with a conventional high-precision uniaxial tilt angle sensor or angle sensor, so it has excellent measurement accuracy, and the tilt angle sensor is always supported in an ideal posture perpendicular to its measurement surface. Therefore, highly accurate measurement is guaranteed.
0度から数10度の広い範囲に傾斜角を10分の1
度以下の精度で得られるので、適用範囲が広い汎
用性に優れた全方位傾斜角計を提供することがで
きるととも、全方位傾斜角を検出するのに拘ら
ず、性能及び分解能を従来の一軸傾斜角センサに
準ずるものとすることができる。 The slope angle is 1/10 in a wide range from 0 degrees to several tens of degrees.
Since it is possible to obtain an accuracy of less than a degree, it is possible to provide a highly versatile omnidirectional tilt angle meter with a wide range of applications. It can be similar to a uniaxial tilt angle sensor.
第1図は本発明のクレーム対応図、第2図は全
方位の最大傾斜角および傾斜方位角の導出過程を
説明するための説明図、第3図は本発明に係る一
実施例の全方位傾斜角計の一部欠截斜視図、第4
図は同実施例における演算・表示回路のブロツク
図、第5図は別実施例の全方位傾斜角計の一部欠
截斜視図である。
1……函体、2,3……支持板、4,5……軸
受、6……回転軸、7……内函体、8……支軸、
9……軸受、10……円板、11……光読取器、
12……重錘、13……円板、14……光読取
器、20……増幅回路、21……増幅回路、22
……演算回路、23……傾斜角表示器、24……
傾斜方位角表示器、30……差動トランス、31
……磁心、32,33……スプリング、34……
制御マグネツト、35……磁気抵抗素子、36…
…支持板、37……方位角センサ。
Fig. 1 is a diagram corresponding to the claims of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram for explaining the process of deriving the maximum inclination angle and inclination azimuth angle in all directions, and Fig. 3 is a diagram corresponding to the claims of the present invention. Partially cutaway perspective view of the inclinometer, No. 4
The figure is a block diagram of the calculation/display circuit in the same embodiment, and FIG. 5 is a partially cutaway perspective view of an omnidirectional inclination angle meter according to another embodiment. 1... Box, 2, 3... Support plate, 4, 5... Bearing, 6... Rotating shaft, 7... Inner box, 8... Support shaft,
9... Bearing, 10... Disc, 11... Optical reader,
12... Weight, 13... Disc, 14... Optical reader, 20... Amplification circuit, 21... Amplification circuit, 22
... Arithmetic circuit, 23 ... Tilt angle indicator, 24 ...
Tilt azimuth indicator, 30...Differential transformer, 31
...Magnetic core, 32, 33...Spring, 34...
Control magnet, 35... Magnetoresistive element, 36...
...Support plate, 37...Azimuth angle sensor.
Claims (1)
れた回転軸Bと、計測面を鉛直にしたときに同鉛
直面において水平面となす傾斜角αを検知する傾
斜角センサCと、前記回転軸Bに一体に設けられ
前記傾斜角センサCの計測面が前記回転軸を含む
鉛直面と常に一致または平行になるように前記傾
斜角センサCを支持するセンサ支持体Dと、該構
造体Aに対する前記回転軸の相対回転角βを検知
する角度センサEと、前記傾斜角センサCの検知
角αおよび前記角度センサEの検知角βに基づき
最大傾斜角θを算出する演算手段Fとを備えたこ
とを特徴とする全方位傾斜角計。1. A rotation axis B rotatably supported by the structure A to be measured, an inclination angle sensor C that detects an inclination angle α between the vertical plane and a horizontal plane when the measurement surface is made vertical, and the rotation axis A sensor support D that is provided integrally with the structure A and supports the tilt angle sensor C so that the measurement surface of the tilt angle sensor C is always aligned with or parallel to the vertical plane containing the rotation axis; An angle sensor E that detects a relative rotation angle β of the rotating shaft, and a calculation means F that calculates a maximum inclination angle θ based on a detection angle α of the inclination angle sensor C and a detection angle β of the angle sensor E. Omnidirectional inclination angle meter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2787686A JPS62272112A (en) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | Omnidirectional tilt angle meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2787686A JPS62272112A (en) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | Omnidirectional tilt angle meter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62272112A JPS62272112A (en) | 1987-11-26 |
| JPH0449049B2 true JPH0449049B2 (en) | 1992-08-10 |
Family
ID=12233093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2787686A Granted JPS62272112A (en) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | Omnidirectional tilt angle meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62272112A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5410460A (en) * | 1977-06-24 | 1979-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | Cooker |
-
1986
- 1986-02-13 JP JP2787686A patent/JPS62272112A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62272112A (en) | 1987-11-26 |
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