JPS58501639A - 電子水準器 - Google Patents
電子水準器Info
- Publication number
- JPS58501639A JPS58501639A JP57503110A JP50311082A JPS58501639A JP S58501639 A JPS58501639 A JP S58501639A JP 57503110 A JP57503110 A JP 57503110A JP 50311082 A JP50311082 A JP 50311082A JP S58501639 A JPS58501639 A JP S58501639A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pair
- sensing electrode
- electrode member
- voltage
- amplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 39
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 3
- 239000012799 electrically-conductive coating Substances 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 13
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 101100327917 Caenorhabditis elegans chup-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
- G01C9/18—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels by using liquids
- G01C9/20—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels by using liquids the indication being based on the inclination of the surface of a liquid relative to its container
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
- G01C9/02—Details
- G01C9/06—Electric or photoelectric indication or reading means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
電子水準セル
本発明は、水準装置すなわち重力水準化された表面を参照に使用して、ある表面
の水準位置からの偏倚を検査する装置に関するものである。
経緯儀およびその他の測量計器は、例えば三脚台詔よび照準備の制御されていな
い運動、すなわち計器の回転可能な基底からの結果たる計器の不正確な設定に、
対し補正ないし補償するに役立つ装置を含んでいる。公知の補正用ないし補償用
装置は種々の欠点に悩んでいる、例えばそれらは垂直的にも水平的にもかなりの
空間を占めるので、基底の回転の垂直軸上またはその近く上に装着するに適して
いないこと、それらは不安定問題に結果としてなる欲せざる上ステレンスを有す
ること、あるいは不充分な感度を持つことなどの欠点がある。
本発明の目的は、改良された電子的水準装置で、基底の回転の垂直軸を有する経
緯儀ないし他の測量計器内に内蔵されるに適しているもので、それにより回転可
能基底か水準位置に正確に調整されうるようになるので、回転軸が正確に垂直に
なるもの、および/または、それによってレベルからの基底の垂直角的偏倚が得
られうるものを提供するにある。
本発明によれば、レベル位置からの平面の偏倚を検出するもので、水平参照表面
を形成する電導性の重力水草化J照素子と、少な(とも一対の電導性で剛性的に
装着された( 2 )
感受用電極部材で該平面を一緒に形成し、参照表面に隣って置かれそれと向き合
った関係になっているものと、参照表面を感受用電極部材から分離している誘電
性流体とを含んでおり、参照素子と感受用電極部材の対と誘電性流体とは一対の
蓄電器を形成し、それのキャパシタンスは、該平面か参照表面の平行性と一対の
電極部材を結ぶ線からの偏倚に応答して反対に変化し、かつ一対の蓄電器のキャ
パシタンスの変化を検出する手段とを含んでおり、その特徴とするところは、検
出用手段は蓄電器の対に接続され、蓄電器のそれぞれのものに反対の位相になっ
た第一および第二交流電圧をかけるように適合されている交流電源を含み、参照
表面と鎖線とか平行であるとき、キャパシタンスと印加電圧との積は双方の蓄電
器に対し等しく、また符号変換器はフィードバック蓄電器を含んでおり、またそ
れの入力は重力水準化素子へ接続されている。
もしも本発明による装置を、例えば照準儀または経緯儀の回転底の水準化用に使
うことを望むならば、これは自動的にも手動的にも達成しうる。最初に述べた場
合には、装置の出力は装置の出力がセロになるまで基底の姿勢を調整場合には、
出力がゼロになるまで、オペレーターが基底の姿勢を調整する。
本発明の他の目的と特色とは、付図と関連して行なわれる下記の記述から明かと
なろう。
第1図は、本発明による装置の一部を形成している水準(3)
セルの第2図の線I−Iに沿っての断面を示している。
第2図は第1図に示された水準セルの平面図である。
第3図は本発明を実施している装置の回路図である。
第4図は第3図の一部分に相当する単純化回路図である。
第5図は第4図に該当する等価回路図である。
第6図は水準セル用の修飾された電極パターンである。
第7図は第6図の電極パターンを内蔵する本発明による装置の等価回路図である
。
第8図は更に修飾された電極パターンである。
第9図は本発明による装置の更に別の実施態様の等価回路図である。
第10図上よび第11図はそれぞれ、本発明による装置に内蔵される水準セルの
更に別の実施態様の透視図である。
第1図および第2図は水準セルの機械的構造の第一の実施態様を示す。電気絶縁
性材料製のコツプ状の容器1は、コツプの底に平行に広がっている外方に突出し
たヘリを有し、水銀の如き、電導性液体の本体2を含んでいる。コツプの外側に
は電導性塗装がついている。
電気絶縁性材料製の平らな剛性の板4がコツプ1の上に置つ)1″Lでいる。板
4はコツプの底とほぼ同じ直径をもっ電導性模様5′かつけられている。なるべ
くは模様5′は板の下側に置かれるようにする。すなわち液状本体2に面する板
の側につける。板4の上側もまた電導性塗装5′がついている、この塗装は接地
してもよく、あるいは電導性模様5′もまたこの側につけられてもよい。
液体本体2と板4との間の空間は誘電性液体で満たされるか、これは空気または
不活性ガスでもよい。しかしながら、水準セルを内蔵する計器か振盪されたり廻
されたりすることの結果で起る液体の表面上の波を抑制するには、空間を緩衝用
液体で満しであることが望ましい。もしも電導液が水銀であるなら、水銀に不活
性で、水銀球の形成が阻止されるような粘度を有するシリコン油を使ってもよい
。
もしも誘電性流体が空気が不活性ガスならば、液体本体2の熱膨張は、装置の機
械的安定性に何等認めつる悪影響がない。その時コツプ1は軟らかいか剛性の材
料製でよい。
他方もしも誘電性流体が緩衝用液体であるなら、コツプ1を軟らかいかまた弾性
材料製にして、電導性液体の熱膨張に適合しうるようにすることが好ましい。ま
たコツプを剛性材料製にし、コツプと連通している分離した膨張室を設けること
も可能である。
電導性材料または非電導性材料と電場性塗装のカバー6か板4の上に置かれてい
る。カバー6はコツプ1に類似の皿またはコツプの形状で、ひっ(り返しにした
ものである。
コツプ1と、板4とカバー6とは、経緯儀ないし計器(図示せず)の垂直回転軸
上または近くに位置したセルの周辺の周りに、均等に間をあけて置かれた三個の
ねじにより一緒にとめられ、底または照準儀(図示せず)へ三つの垂れ7,8.
9によりしっかりと止められている。
第1および2−1に示されている実施態様そは、好まれるように、コツプlは円
形であるけれども、他の形状を考え(5)
でもよい。しかしながら、コツプはレベル位置から検出さるへき偏差がある方向
に伸ひている水平軸の周りに平面図で対称的であるCとが肝要である。図に描か
れている総ての実施態様では、レベル位置からの偏倚は二つの直交方向に検査さ
れるが、しかし本発明はそのように制限されるものではなく、検出さるべき偏倚
が二つ以上の方向または二つの非直交方向にある場合にも適用可能であることは
理解さるべきである。二つの直交方向の場合には、コツプ1は円形、楕円形、矩
形、へ角形等の形をとりうる。
コツプlの底の中心に、電導性の貫通ピン10か電気絶縁性ブッシング11中に
置かれている。、液体本体2とピン10との間に良好な電気接触を確保するため
に、コツプ1の底には電導性塗装置0′が設けられ、これにピン10が接続され
ている。かくてピン10は液体本体2中へ深く突出しなくてもよい。それにより
、水準セルを内蔵する計器の運動の結果たる液体の運動は調整すると最小化され
る。ピン10はなるべくは塗装置0の中心に正確に置かれる。
第1図および第2図のセルを内蔵する本発明による装置の回路図は第3図に示さ
れている。板4上の電導性パターン5′は五つの部分A 、B 、C、Dおよび
Eに分割されており、それの四つ、A、B、C,Dは板4の中心近くで交差する
二つの真直な側を有し、第三の側部で板の周辺に近い円形路に沿って伸びている
ものを有する三コーナ一部品である。四つの部分A、B、C,Dは平均に間をあ
けて置かれ、板4の中心で交差する二本の直交軸XおよびYの周り(6)
に対称なパターンを形成している。
電導性パターン5′のAからEまての部分は、各々蓄電器の一つのプレート即ち
電極部材として役立っている。注目すべきことには、満足すべき操作は部品ない
し電極部材AからDまでが調和していることを必要としない。出会うべき唯一の
肝要な要求は、各蓄電器のキャパシタンスとそれに印加した電圧との積か、軸等
により規定される平面が電導性液体の本体2により規定される重力水草化参照表
面に平行な時に、蓄電器の各対に対して同じであるということと、各軸Xおよび
Y上の部品または電極部材A、BJよびC,Dか、軸らの交差組合せが避けられ
うるためには、他の軸YおよびXのそれぞれの周りに対称的であるということで
ある。
電極部材Eの第五部分は十字架形で、それの限界か部品AからEまでの隣る真直
な側部等の間に対称的に置かれている。
コツプ1の導電性塗装3とカバー6とは接地されている。
交流電源は一対の変圧器12と13とを含んでいる。変圧器12の一次巻線は交
流電圧V(0°)を供給されている。
二次巻線の中心ターミナルは接地され、巻線の端部らは電極部材A$よびBのそ
れぞれに接続されている。変圧器13の一次巻線には電圧V(0°)に対し90
°の位相ずれを持つ交流電圧v(90°)が供給されている。二次巻線もまた、
接地;Jt′Lyこ中心ターミナルが設けら・れでいて、そ北の端部らは電極部
材CおよびDのそれぞれに接続されている。
(7)
ビン10は電導性液体の本体2を演算増幅器14の負ないし反転入力へと接続し
て詔り、後者の陽ないし非反転入力は接地されている。
増幅器14はフィードバック蓄電器を持っているが、これは分離している蓄電器
でもよい。好ましい代替は、増幅如くに達成されるからである。
増幅器14の出力は第一位相検出器15へ接続されており、これが交流電圧V(
0’)の位相間隔の間の出力信号を感知し、その間隔において、一方において液
体2と他方において電極部材AおよびBとの間に形成される蓄電器を経て液体2
へ印加される電圧は同じ方向への出力信号の変化を結果として生じ、それの中間
において、一方において液体他方において電極部C2よびDとの間に形成される
蓄電器を経て液体2へ印加される電圧はゼロ通路を持つ。電極部材CおよびDに
結合されたキャパシタンスか異なって来ると、水準位置からの偏倚を感知するた
めに第二位相検知器17に同じことか当てはまる。上述した感知間隔を提供する
ために、位相検知器15には、変圧器12へ供給される電圧V(0’)と同じ位
相を有する方形電圧が適当に供給され、また位相検知器17には、変圧器13に
印加される電圧V(90°)と同じ位相を有する方形電圧が適当に供給される。
半周期の間の位相検知器15からの出力信号は増幅器16内で増幅される。この
増幅器からの出力は電極部材Aおよ(8) 特衣昭58−501fi39 (4
)ひB(Y軸)の領域の図心を通る線に沿う板4の水平ないし水準位置からの角
偏倚に決った関係を有している。
半周期の間の位相検知器17からの出力信号は増幅器18内で増幅される。この
増幅器からの出力信号は電極部材CおよびD(Y軸)の領域の図心を通る線に沿
う板4の水平ないし水準位置からの角偏倚に決った関係を有する。
増幅器1’4からの出力信号は他の具合にして検知してもよく、例えば、予め定
められた位相位負で感知されてもよい。
第4図、は単純化された線図を示し、第5図は電極部材A。
BおよびEと演算増幅器14とを含む装置の部分、すなわちY軸の周りの角偏倚
の指示を与える部分に対する第3図の等価回路図を示している。同じ振幅を有す
るが、しかし180°の相対位相ずれを有する交流電圧か電極部材AおよびBへ
と印加される。
セルが正確に水準化されると、電極部材部品AおよびBそれぞれと液体本体2と
により形成される蓄電器CAおよびCBのキャパシタンスは同じである。装置か
Y4iの周りに角度的に移動され、板4か電極部材A、BおよびEと共1こ液体
表面とのそれの平行性を失うと、蓄電器CAおよびCBのキャパシタンスは反対
の向きに変化される。交流電圧が液体および接地ターミナル上に現われる。この
電圧は増幅器14の位相反転入力端子へと供給され、増幅器の出力から、電極部
材Eと液体との間に形成された蓄電器CBにより反転されてフィードバックされ
る。この配置によって、液(9)
体2は少なくともほぼOvである電位・\と戻される。
注目すべきことは、電極部材の各対に対して、印加電圧と組合された蓄電器のキ
ャパシタンスとの積は同じであるべきことである。このことは、もしも対の電極
部材の一つか、他の電極部材へ印加された電圧の二倍の電圧を供給されると、第
一に述べた電極部材、の表面面積は電極部材の表面面積の半分の大きさであるべ
きことを意味する。かくして、異なるサイズの協力する電極部材を持つことか全
く可能である。
本発明による装置によっては、水準位置からの単に小さい角偏倚のみしか検出さ
れないから、キャパシタンスCA。
’B’ + CNは、電極部材の表面面積Aを、電極部材と液体表面との間の距
離dで割ったもの、即ちA/dに比例する。計算により装置の温度補償は、もし
も電極部材A 、B 、C。
Dが板4の上側に置かれ、パターン部分Eか板4の下側に置かれ(第1図を見よ
)また、板4の厚みか板4と液体本体2の表面との間の距離にほぼ等しいならば
、得られうることを示した。このことは、図面に示された総ての実施態様に当て
はまる。
第1乃至3図までに示した実施態様においては、液体2の電位は直接に感知され
る。ある位相位置にあける平均値施態様では行なわれている。第6図は板4上で
のパターンを示している。第7図は本発明による装置の等価回路を増(10)
幅器14以下の部品は別として示してあり、かつ位相検知器15と17を含んで
いる(第1図を見よ)。第5図とは反対に、第7図はY軸とY軸との双方に対す
る等価□回路を示している、即ち蓄電器CA、CB、 Cc、 CDはすべて回
路図中に含まれている。
第3図における如くに、電導性パターンは象限に分割されている。パターンの中
央には円形部分Fか置かれている。
この中央部分は演算増幅器14の位相反転入力端子に接続されて、検知用蓄電器
C,が部材Fと液体2との間に形成されている。フィードバック蓄電器CEはパ
ターン部分Eの周りに置かれたリングからなるパターン部分E′から形成されて
いる。四つの平均に間をあけたアームがリングから周辺に半径方向に伸びている
。
第6図に示された実施態様では、パターンは電極部材のアームを通る一対の直交
直径線により形成された象限1.′■ 、m 、Inご分割されている。
果を生ずるために、電圧2uを有する長い方の巻線分節の外部端に接続された電
極部材AQ表面面積は、電圧プ有する短かい方の巻線分節の外部端へ接続された
電極部分B(11)
各アームと電=@e節A′からD′までの相隣るヘリとの間に置A“または電極
分節A′の反対側は、二つの電極分節B#ないし電極1の反対側、等々の如くに
パターンの外側で互し月i接続されている。なるべくは、電極分節A“がらD“
までは部分E′の如き液体表面から同じ距離に置かれるようにする。
第7図から明かな如くに、補償はポテンショメーター20を変圧器12の二次巻
線をよぎって接続し、電極分節A“。
B“をポテンショメーターのタップにつけて行なわれ、またポテンショメーター
21を変圧器13の二次巻線をよぎって接続し、電極分節C“およびD“をポテ
ンショメーターのタップに接続して行なわれる。
液体2と塗装3との間の高キャパシタンスが検出用回路にかなりの影響を有すの
を阻け、同時に“接地“塗装が遮蔽効果を達成するために、塗装3は第7図では
利得か1である増幅器の形で示されている、所謂長靴トラップ回路19を通して
、液体と同じ電位に接続されてもよい。
第7図では、液体2とシールド6との間のキャパシタンスC8もまたシンボル的
に示しである。このキャパシタンスはできるだけ小さくあるべきであるが、しか
し完全に消去されることもできない。
@7図では、液体2は増幅器14の位相反転入力端子へ(12) 特表昭58−
501639 (5)、直接1こ接続されてはいない。代りにそれの電位変化は
蓄電器CFにより容量的に感知される。
第8図詔よび第9図には、本発明による装置の更に別の実施態様か示されている
。導電性パターンと回路とめこの実施態様は、本発明実施の目下の好ましい様式
を表わしている。この実施態様ではX軸とY軸との周りの角偏倚検出用手段は別
々かつ交替に電圧を供給されている。単一の変圧器22が設けられており、それ
の二次巻線は接地された中心タップを有している。二次巻線の一端は二つのスイ
ッチ23.24の一端に接続されており、巻線の他端は二つのスイッチ25.2
6に接続されている。スイッチ23から26まではスイッチ作動器SWにより一
緒にして繰返し作動され、スイッチ24.26が閉じられる時にはスイッチ23
.25が開くようにまたその反対になる。スイッチ化サイクルの周期は一次巻線
に印加される交流の周期よりも実質的に長い。かくして一つのスイッチ位置では
、蓄電器Ca、Cbは運転しているので、装置はX軸に沿う(Y軸の周りに廻っ
て)水準位置からの角偏倚を感知するように運転する。
板4上の電導性パターンは第8図に示されている。この実施態様では、各電極部
材a、b、c’、dの反対側上に置かれた修正電極部材a′、b′、0′、d′
は弧状の電導性バンドにより、組合された電極部材a −dの半径方向西部へ互
いに接続されている。第6および7図に示された実施態様における如くに、電極
部材a′、b′は電極部材aおよびbをよ(13)
ぎって組合されたポテンショメーター20のタップへと接続され、電極部材e′
、d′は電極部材Cおよびdをよぎって組合されたポテンショメーター21の頂
部嘉こ接続されている。
液体2は、利得1と高入力抵抗とを有する増幅器27の形になった緩衝段階に直
接に接続されている。増幅器27の出力は演算増幅器14の位相反転入力端子に
接続され、これはその出力か対称的十字架形の電極部材eに接続されている、増
幅器14の出力はまた位相検知器28へも接続されている。変圧器22は追加的
二次巻線29を有し、それの一端は大地に接続され、それの他端は位相検知器2
8の入力に接続されている。位相検知器28は供給電圧の一半周期の間、増幅器
14からの信号の大きさを感知する。
スイッチ23から26までと一斉に作動される開閉スイッチ30はそれの共通接
触子が増幅器14の出力へ接続されており、かつそれの他の接触子は二つの平均
化回路31゜32の各一つに接続されている。そうした回路の各々は信号供給周
期間の入力信号の平均値を計算する。平均化回路の非常に単純な形はローパス・
入イルターの形になってい ”で、これは急速な信号変化を漏波しゼ取去る。回
路の一つ31は電極部材Cおよびdが電圧供給へ接続される時それへ信号が供給
される。この回路からの出力はY軸(X軸のる時、それへ信号か供給される。こ
の回路からの出力はX(14)
軸(Y軸の周りを廻って)に沿う角偏倚とユニークに関係している。
塗装3は第7図に示す如くに液体へ連結してもよい。それはまた増幅器27の出
力に接続してもよい。この場合外部遮蔽、例えば接地されたシールド(図示せず
)がその際塗装3の外側に置かれ、シールドへのキャパシタンスが低いような距
離にこれから置か、れで、全体の機械部分を囲むようにする。しかしながらもし
も外部シールドが機械部分の周りに置かれるならば、その時は電気的伝導性塗装
3もまた省いてもよかろう。
第10図上よび第11図は水準セルの機械的構造の第二の実施態様を示している
。
この実施態様では、導電性液の本体2で第1図のコツプ3内のものは、水平導電
板33と交換された、これはそれの周辺に環状下向き伸張フランジをもっている
。板33は三つの紐34.35.36により懸吊されていて、それの各々は一端
でフランジの下端へ、また他端で水準をとられる計器の底(図示せず)へ、また
かくして第1図の板4と等価であるところの板37に対しても接続されている。
なるべくは紐は装置の安定度増加に供えるために第10および11図に示されて
いる如くに傾斜されている。三本の紐は板の周辺に対称的に配置される。注目さ
るべきことは、紐の数と位置付けは第10詔よび11図に示されたものに制限さ
れてはあらぬということである。
板37もまた、反対の側部に置かれた印刷された導電パ(15)
ターンA1.B8.C1,B7.B1を有する。湿度補償を獲るために、演算増
幅器14に対してフィードバック蓄電器電極部材を形成しているパターン部分E
1は板37の下側上に位置づけられ、他方交流供給電圧がそれに印加される電極
部材を形成しているパターン部品A1からDlまでは、板37の上側に置かれて
いる。導電性パターンとそれの電気回路網内の内蔵は第3から9図までに示され
ている如くでよい。板33から増幅器14の位相反転入力端子までの電導性接続
か存在しうるために、紐34から36までの最少で一本は電導性で、それの上端
が増幅器入力に接続されている。板33の下側上で、フランジにかこまれて、磁
石列38が置かれている。この磁石列は中心の周りに対称で、類似の極がフラン
ジに面している。この磁石列の目的は、板33が板37に対して動く時に発生さ
れる渦電流を抑制するにある。また磁石列は重りとして機能し、かくしてまた水
準セル上への安定化効果を有する。
第10図および第11図に示されている全体のセルは、地面に接続されている導
電材料製塗装を少なくとも有する箱組内に置かれてもよい。注目さるべきことは
、第10$よび11図に示されているセルも、それの操作を変えることなく、ひ
つくり返えしに置かれてもよい。この場合、板33かそれで懸吊されているとこ
ろの紐は、それの付着点が板33から遠くで、板の上に置かれる。
本発明の多くの修飾が可能である。描かれた実施態様では印加電圧は正弦波であ
るけれども、印加電圧は例えばパルスであってもよい。パルスらは電導性パター
ンの部品により形成された電極部材の対へ、同時にかつ異なった極性で供給され
てもよい。
パターンのデザインもまた変化をつけてもよい。例えば蓄電器CFは、第3図に
示されているパターンを取巻<環状パターン部分で形成されてもよい。
導電性パターンか平らな表面上に設けられることは必要ではない。例えば僅かに
ドーム状にしたコツプ上に設けられてもよい。
図面においては、演算増幅器14を含む単一の電気回路が水準セルへ接続されて
いる。代りに各感知方向に対し別々の演算増幅器を設けてもよい。しかしその時
は、別々のフィードバック蓄電器CEが設けられるように導電性パターンは異な
る方向に対して別々の部品Eを持たねばならない。
もしも第1詔よび第2図に示す実施態様に2いて、導電性液体の電位か、コツプ
3の底壁を通る導通10.11の代りに、直接に感知さるべきならば、第6図の
板4上の導電性パターン5を使用してもよい。ピンを板の中央に位置セシメ、パ
ターン部分Fへ電気接続してもよい。ピンは板から液2中へ下方へ突出下。
FIG6
FIG 7
Fト 座
FIG 10
FIG 11
国際調査報告
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、水準位置からの平面の偏倚を検出するものであって、水平の参照表面を形成 する導電性重力水準化参照素子(2)と少なくとも一対の導電性の、剛性に装着 された感知用電極部材ら(A 、B ic 、D)で、−緒になって該平面を形 成し、かつ参照表面に隣ってそれと向い合う関係にして置かれているものと、参 照表面を感知用電極部材から分離している誘電性流体とで、参照素子と感知用電 極部材の対と、誘電性流体とは一対の蓄電器を形成し、それのキャパシタンスは 、該平面が参照表面の平行性と電極部材の対を結ぶ線からの偏倚に応答して反対 に変るものであるものと、また蓄電器の対のキャパシタンスの変化を検出する手 段とを含んでいて、 検出手段が蓄電器(A 、B ic 、D)の対に接続されていて、蓄電器のそ れぞれの一つへ反対の位相にされた第一および第二交流電圧を印加するに適して いる交流電源を含んでいて、キャパシタンスと印加電圧との積が、参照表面と鎖 線が平行であるとき、双方の蓄電器に対し等しくなっていて、かつ反転増幅器が フィードバック蓄電器を含み、かつそれの入力か重力水準化素子へ接続されてい るようになっていることを特徴とするところの装置。 2、経緯儀ないし他の測量用計器の回転の垂直軸上またはその近くに位置付けら れていることを特徴とするところの請求の範囲第1項記載の装置。 (18) れた電導性シールド(3,6)内に封入されていることと、交流電圧が一方に詔 いてシールドをよぎり、他方において感知用電極部材のそれぞれのものをよぎっ て印加されることとを特徴とするところの請求の範囲第1または2項記載の装置 。 4、追加の電極部材+l1ilか参照素子(2)に隣って位置づけられており、 かつ感知用電極部材(A−D)に対し不動になっているもので、追加電極部材( Elは増幅器(14)の出力に接続されており、参照素子と共に増幅器出力の容 量的フィードバックに対するフィードバック蓄電器として役立っているものであ ることを特徴とするところの請求の範囲先行何れかの項に記載の装置。 5 追加的電極部材か参照素子(2)から、感知用電極部材(A−D)を参照素 子から離れている距離よりも短く、なるべくはそれの半分の距離たけ間をあけて 置かれていることを特徴とするところの請求の範囲第4項記載の装置。 6 電極部材(A−E)が電気絶縁用板(4)上に置かれていて、感知用電極部 材(A−D)が参照素子(2)から外へ面している板の側部に位置つけられてお り、また追加的電極部材(Elは参照素子に面している板の側部上に位置付けら れていることを特徴とするところの請求の範囲第4類記載の装置。 7、参照素子(2)は経緯儀ないし他の測量用計器内の中心に位置している円形 コツプ(1)中に含まれる電導性液体の本体であることを特徴とするところの請 求の範囲先行何れかの(19) 項に記載の装置。 8、 コツプ(1)の外側には、つまみ皮回路(19)により導電性液体の本体 (2)と組合されている電導性塗装(3)か設けられていることを特徴とすると ころの請求の範囲第7項記載の装置。 9、参照素子(33)は、平面状体の周辺に周辺的に間をあけた場所において取 付けられた複数体の紐(34,35゜36)を含む重力−水準化用懸吊を有する 固体の平面体であることを特徴とするところの請求の範囲第1項から第6項まで の何れかに記載の装置。 10 磁石列(38)が感知用電極部材から外に面している平面体(33)の側 部上に設けられており、磁石列は平面体の軸の周りに対称であって、平面体内の 渦電流に抗するよう適合されていることを特徴とするところの請求の範囲第9項 記載の装置。 11、二対の感知用電極素子(A、B;C,D)を有しており、該対は該平面ら の中に含まれている二本の線(x、y)で、それらの間に角を含んでいるものの それぞれのもの上に位置付けられているものであることを特徴とするところの請 求の範囲先行何れかの項に記載の装置。 12、増幅器(14)の入力か、更に別の電極部材(Flを通して、参照素子と 容量的に結合されていることを特徴とするところの請求の範囲先行何れかの項に 記載の装置。 13 感知用電極部材の少なくとも一対< AI 、 Bl >が感知用電極部 材に対称的に隣って置かれており、かつ該一対の感知用電極部材の間に接続され たポテンショメーター(20)のタップへと接続されている補助電極部材(A” 、 B“)と組合されていることを特徴とする請求の範囲先行何れかの項に記 載の装置。 14、交流電源は第一および第二電圧を連続的かっ繰返的に印加するのに適合さ れていることと、検出用手段は電圧がそれぞれの対に印加されている間隔の間、 感知用電極部材の各対に対して、増幅器の出力信号を別々に測定するに適合され ていることとを特徴とする請求の範囲先行何れかの項に記載の装置。 15、感知用電極部材の二つの対を有していて、感知用電極部材に印加される交 流電圧が、異なる対に対して異なった位相にされていることと、各対に対して感 知用手段(15゜17)が、その対に印加された電圧の既定の位相間隔の間、増 幅器出力に接続されており、その間隔の中間において他の対へ印加される電圧は ゼロ通路を有することとを特徴とする請求の範囲第1から第12項までの何れか の項に記載の装置。 16、処理用回路(31,32;16.18)か、感知用型、 極部材の各対に 対して、それから得られる信号を、第一および第二交流電圧の周期よりも実質的 に長い時間の周期に渉って平均するのに適合されていることを特徴とする請求の 範囲第13または14項記載の装置。 (1)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8105840-6 | 1981-10-02 | ||
| SE8105840 | 1981-10-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58501639A true JPS58501639A (ja) | 1983-09-29 |
| JPH0475446B2 JPH0475446B2 (ja) | 1992-11-30 |
Family
ID=20344693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57503110A Granted JPS58501639A (ja) | 1981-10-02 | 1982-10-01 | 電子水準器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4521973A (ja) |
| JP (1) | JPS58501639A (ja) |
| CH (1) | CH660522A5 (ja) |
| DE (1) | DE3249101T1 (ja) |
| SE (1) | SE432153B (ja) |
| WO (1) | WO1983001304A1 (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD226068A1 (de) * | 1984-05-28 | 1985-08-14 | Suhl Feinmesszeugfab Veb | Kapazitives neigungs- und ebenheitsmessgeraet |
| JPS61126414A (ja) * | 1984-11-24 | 1986-06-13 | Tokyo Optical Co Ltd | 傾斜角測定装置 |
| JPS61148321A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-07 | Tokyo Optical Co Ltd | 傾斜角測定装置 |
| JPS61212713A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Diesel Kiki Co Ltd | センサ |
| DE3826810C2 (de) * | 1988-08-06 | 1997-04-03 | Juergen Blumenauer | Neigungsmesser, insbesondere für Segelflugzeuge mit und ohne Wölbklappen |
| US4949467A (en) * | 1988-10-03 | 1990-08-21 | Robert Oman | Inclinometer including an apparatus for maintaining a scientific and measuring instrument or the like in a level plane |
| EP0464145B1 (en) * | 1989-03-21 | 1996-07-17 | Zircon International, Inc. | Electronic capacitive level with automatic electrode selection |
| US5083383A (en) * | 1989-03-21 | 1992-01-28 | Zircon International, Inc. | Electronic capacitance level with automatic electrode selection |
| US5079847A (en) * | 1989-05-22 | 1992-01-14 | Schaevitz Sensing Systems, Inc. | Two axis inclination sensor |
| US5180986A (en) * | 1989-05-22 | 1993-01-19 | Schaevitz Sensing Systems, Inc. | Two axis capacitive inclination sensor |
| US5326982A (en) * | 1990-03-23 | 1994-07-05 | Geotronics Ab | Analogue displacement sensor |
| US5174033A (en) * | 1990-06-18 | 1992-12-29 | The Charles Machine Works, Inc. | Angle sensor for a steerable boring tool |
| US5133417A (en) * | 1990-06-18 | 1992-07-28 | The Charles Machine Works, Inc. | Angle sensor using thermal conductivity for a steerable boring tool |
| AU8287591A (en) * | 1990-06-18 | 1992-01-07 | Charles Machine Works, Inc., The | Angle sensor for a steerable boring tool |
| US5150104A (en) * | 1991-03-06 | 1992-09-22 | Alexander Rhys Thomas | Attitude indicator device utilizing capacitance measurement |
| US5425179A (en) * | 1993-10-22 | 1995-06-20 | The Charles Machine Works, Inc. | Optical sensor for measuring inclination angles |
| US5479716A (en) * | 1994-07-12 | 1996-01-02 | Design & Test Technology, Inc. | Capacitive based gravity sensor |
| US5680708A (en) * | 1996-01-16 | 1997-10-28 | Precision Navigation, Inc. | Temperature compensated tilt sensor |
| US5900810A (en) * | 1996-12-17 | 1999-05-04 | Kavlico Corporation | Capacitive sensor assembly |
| US5907278A (en) * | 1996-12-17 | 1999-05-25 | Kavlico Corporation | Capacitive sensor assembly with soot build-up inhibiting coating |
| US5929754A (en) * | 1997-12-03 | 1999-07-27 | Kavlico Corporation | High-sensitivity capacitive oil deterioration and level sensor |
| US6138367A (en) * | 1998-08-14 | 2000-10-31 | Trimble Navigation Limited | Tilt prediction for total station |
| DE19939094C1 (de) * | 1999-08-18 | 2001-09-27 | Infineon Technologies Ag | Neigungsmesser und Verwendung eines Halbleitersensors als Neigungsmesser |
| US6349477B1 (en) | 1999-11-01 | 2002-02-26 | The Regents Of The University Of California | Self adjusting inclinometer |
| RU2178547C2 (ru) * | 1999-12-21 | 2002-01-20 | ОАО Омское специальное конструкторское бюро приборов | Датчик угла наклона |
| JP3659855B2 (ja) * | 2000-02-25 | 2005-06-15 | 株式会社タイコーデバイス | 傾斜センサ |
| US6516527B1 (en) * | 2000-11-03 | 2003-02-11 | Hiro Moriyasu | Inclinometer |
| US7188426B2 (en) * | 2003-04-15 | 2007-03-13 | Exelys Llc | Inclination sensor |
| CN115900666A (zh) * | 2022-10-27 | 2023-04-04 | 宁波市建设集团股份有限公司 | 一种激光楼层放样仪 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2711590A (en) * | 1950-06-05 | 1955-06-28 | North American Aviation Inc | Capacitance leveling cell |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE726809C (de) * | 1940-12-19 | 1942-10-21 | Ilseder Huette | Verfahren zur Feststellung des Ausweichens von Spundbohlen beim Rammen und Neigungsmesser fuer das Verfahren |
| US2592941A (en) * | 1949-09-03 | 1952-04-15 | Brunson Instr Company Inc | Apparatus for determining location of bubbles in tubes in level instruments |
| US2825978A (en) * | 1955-08-01 | 1958-03-11 | Hoffman Electronics Corp | Electromechanical sensing device |
| FR2076850A5 (ja) * | 1970-01-30 | 1971-10-15 | Thomson Csf | |
| US4028815A (en) * | 1974-11-18 | 1977-06-14 | Sperry Rand Corporation | Temperature compensated toroidal accelerometer |
| US4377912A (en) * | 1980-10-20 | 1983-03-29 | Hakhverdian Armik A | Apparatus for sensing and/or measuring changes in inclinations |
-
1982
- 1982-10-01 WO PCT/SE1982/000311 patent/WO1983001304A1/en not_active Ceased
- 1982-10-01 DE DE823249101T patent/DE3249101T1/de active Granted
- 1982-10-01 US US06/495,349 patent/US4521973A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-10-01 JP JP57503110A patent/JPS58501639A/ja active Granted
- 1982-10-01 CH CH3078/83A patent/CH660522A5/de not_active IP Right Cessation
-
1983
- 1983-05-02 SE SE8302479A patent/SE432153B/sv not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2711590A (en) * | 1950-06-05 | 1955-06-28 | North American Aviation Inc | Capacitance leveling cell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH660522A5 (de) | 1987-04-30 |
| SE8302479D0 (sv) | 1983-05-02 |
| SE8302479L (sv) | 1983-05-02 |
| US4521973A (en) | 1985-06-11 |
| JPH0475446B2 (ja) | 1992-11-30 |
| WO1983001304A1 (en) | 1983-04-14 |
| DE3249101C2 (ja) | 1987-12-23 |
| DE3249101T1 (de) | 1983-12-01 |
| SE432153B (sv) | 1984-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS58501639A (ja) | 電子水準器 | |
| US5172481A (en) | Electronic inclinometer | |
| US5343749A (en) | Single ended tuning fork inertial sensor and method | |
| JPH04231804A (ja) | 容量式位置発信器 | |
| US4422243A (en) | Dual axis capacitive inclination sensor | |
| JPH01140011A (ja) | 2軸式傾斜計 | |
| US6439056B1 (en) | Sensor element having temperature measuring means | |
| JPH09119832A (ja) | 出力信号発生回路 | |
| JP4270647B2 (ja) | 傾斜計 | |
| JPS6127712B2 (ja) | ||
| US2592941A (en) | Apparatus for determining location of bubbles in tubes in level instruments | |
| EP0521092A1 (en) | ANALOGUE DEVIATION SENSOR. | |
| US3873919A (en) | AC electric fieldmeter | |
| US4846954A (en) | Inclination sensor | |
| US4392383A (en) | Distance-frequency transducer | |
| CN111998841A (zh) | 一种半球谐振子芯轴振动检测电路及装置 | |
| US5150759A (en) | Capacitor-sensor | |
| US4585082A (en) | Weight scale utilizing a capacitative load cell | |
| US2707769A (en) | Magnetic field strength measuring devices | |
| JPS6016581B2 (ja) | 加速度計 | |
| CN105865324B (zh) | 电容传感装置 | |
| US2451819A (en) | Induction magnetometer | |
| US3222636A (en) | Angular composite seismometer | |
| GB2071320A (en) | Measuring instrument | |
| US2593973A (en) | Remote control device |