一种多功能测量的数字地质罗盘仪制造技术

本实用新型专利技术提供了一种多功能测量的数字地质罗盘仪，包括壳体，壳体内设置有分别与存储与控制电路相连接的气压高程测量电路、方位角与倾角数据采集调理电路、卫星定位模块、激光模块、电源电路和显示模块。本实用新型专利技术利用气压高程测量电路所测量到的气压、温度数据，经运算获得高程，并通过卫星定位模块所测量到的经纬度和高程数据。这样该数字地质罗盘仪可以为野外地质工作者提供包括方位角、倾角及卫星定位、气温、气压和高程等必要的环境数据，对野外地质工作具有显著的实用价值。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Multifunctional digital geological compass

The utility model provides a digital geological compass, multifunctional measuring includes a housing is arranged in the shell body are respectively connected with the memory and control circuit of the barometric height measurement circuit, azimuth and angle data acquisition circuit, satellite positioning module, laser module, power supply circuit and a display module. The utility model uses the air pressure and temperature data measured by the air pressure elevation measurement circuit to obtain the elevation through the operation, and the longitude latitude and elevation data measured by the satellite positioning module are obtained. So the digital geological compass can provide, including azimuth angle and satellite positioning, air temperature, barometric pressure and elevation of the necessary data for field workers, and has remarkable practical value in the field of geological work.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于地质罗盘仪
，涉及一种多功能测量的数字地质罗盘仪。
技术介绍
目前，地质罗盘仪均是机械式指针设计，常用于测量各种地质构造的方位角(走向、倾向)、倾角。这种罗盘有如下缺点:(I)测量精度误差大:比如在测量方位时需要首先保持相对水平，这就需要观察用于测量水平的水银泡居中平衡状态，由于手持罗盘产生的颤动此时会存在观察误差。在相对水平后读取数据时或读取指针漂移中心值或手动控制指针停止摆动，这时也会产生至少1-3度的误差，与前述误差累积会产生更大的误差。而在机械部件老化及使用环境恶劣时，传统罗盘的误差会更大。测量倾角时需要首先获取水平方向，也同样会产生较大误差；(2)操作效率低:传统罗盘由于在测量时受到前述保持水银泡的平衡、观测指针平衡都比较费时，并且往往需要重复多次才能获取比较准确的数据；测量倾角时也需要重复上述过程，故此需要花费相对较多的时间，这在矿井井下较恶劣甚至不安全的条件下，使用这种罗盘仪就有十分明显的不足。
技术实现思路
本技术解决的问题在于提供一种多功能测量的数字地质罗盘仪，其测量精度高且操作效率高，同时具备卫星定位、气温、气压、高程数据的采集与各类数据的存储功能。本技术所采用的技术方案是:—种多功能测量的数字地质罗盘仪，包括壳体，壳体内设置有分别与存储与控制电路相连接的气压高程测量电路、方位角与倾角数据采集调理电路、卫星定位模块、电源电路和显示模块；存储与控制电路读取方位角与倾角数据采集调理电路所测量到的方位角与倾角原始数据，经运算获得方位角、仰俯角和侧滚角，将方位角、仰俯角和侧滚角数据，并实时显示在显示模块的显示屏上；存储与控制电路读取气压高程测量电路所测量到的气压、温度数据，经运算获得高程，将气压、温度、高程数据，并在显示模块的显示屏上显示；存储与控制电路读取卫星定位模块所测量到的经纬度，将经纬度数据在显示模块的显示屏上显示。所述的方位角与倾角数据采集调理电路包括磁传感器、加速度传感器和A/D转换器，A/D转换器将磁传感器、加速度传感器所采集的原始数据的调理并将其发送给存储与控制电路。所述磁传感器为3轴磁传感器，所述加速度传感器为3轴加速度传感器；或者是集成3轴磁传感器与3轴加速度传感器的集成传感器。所述的壳体内还设有与存储与控制电路相连接的激光模块，存储与控制电路控制激光模块的激光指向和/或激光投线；存储与控制电路控制激光模块的激光指向，使激光模块发射一束与当前罗盘仪方位角一致的激光束；存储与控制电路控制激光模块的激光投线，使激光模块发射一条与当前罗盘仪倾斜角度一致的激光线。所述的气压高程测量电路包括气压力传感器和转换器，转换器将气压力传感器所采集的气压、温度原始数据的调理并将其发送给存储与控制电路。所述的卫星定位模块还连接有天线，采用GPS定位模块、北斗系统定位模块、格洛纳斯定位模块、伽利略系统定位模块中的一种或几种组合；卫星定位模块将所检测的定位信息发送给存储与控制电路。所述存储与控制电路包括通过数据总线相连接的控制器和存储器。所述的显示模块包括显示驱动电路和显示屏，显示驱动电路在存储与控制电路的控制下驱动显示屏，将相应的内容显示在显示屏。当显示在显示模块上数据需要保存时，在存储至存储与控制模块的控制下，该数据被存储至存储与控制模块。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果:本技术提供的多功能测量的数字地质罗盘仪，利用方位角与倾角数据采集调理电路对方位角、倾斜角度进行采集，且操作十分便利，可以在不必刻意保持罗盘水平下实时读取，大幅减少操作时间。利用气压高程测量电路所测量到的气压、温度数据，经运算获得高程，并通过卫星定位模块所测量到的经纬度和高程数据；这样可以及时为野外地质工作者提供包括方位角、倾角及卫星定位、气温、气压和高程等必要的环境数据依据，对野外地质工作具有显著的实用价值。进一步，本技术提供的多功能测量的数字地质罗盘仪，在存储与控制电路的配合下，利用磁传感器单元电路，辅助以激光模块的激光指向功能实现对方位角进行采集；利用倾角传感器单元电路，辅助以激光模块的激光投线功能，对倾斜角度进行采集，且操作十分便利，大幅提高测量的精准度，可以在不必刻意保持罗盘水平下实时读取，大幅减少操作时间。附图说明图1是本技术多功能测量的数字地质罗盘仪的连接示意图；图2是本技术多功能测量的数字地质罗盘仪的结构框图；图3是本技术多功能测量的数字地质罗盘仪的使用操作流程图。具体实施方式以下结合附图对本技术进一步详细的说明，所述是对本技术的解释而不是限定。以下结合附图对本技术矿用数字地质罗盘仪做详细描述:参见图1、图2，一种多功能测量的数字地质罗盘仪，包括壳体，壳体内设置有分别与存储与控制电路相连接的气压高程测量电路、激光模块、方位角与倾角数据采集调理电路、卫星定位模块、电源电路和显示模块；存储与控制电路读取方位角与倾角数据采集调理电路所测量到的方位角与倾角数据，经运算获得仰俯角和侧滚角，将方位角、仰俯角和侧滚角在显示模块的显示屏上显示，并可予以存贮；存储与控制电路读取气压高程测量电路所测量到的气压、温度数据，经运算获得高程，将气压、温度、高程在显示模块的显示屏上显示，并可予以存贮；存储与控制电路读取卫星定位模块所测量到的经纬度和高程数据，将经纬度和高程在显示模块的显示屏上显示，并可予以存贮。进一步，存储与控制电路控制激光模块的激光指向功能，该功能能够使罗盘仪发射一个与当前罗盘仪方位角一致的激光束，辅助方位角测量时测量方位的确定；存储与控制电路控制激光模块的激光投线功能，该功能能够使罗盘仪发射一条与当前罗盘仪倾斜角度(仰俯角和侧滚角)一致的激光线，辅助倾角测量时测量当前对象倾斜角度的确定；下面对各电路(模块)进行详细的说明:气压高程测量电路，包括气压力传感器和转换器，转换器将气压力传感器所采集的气压、温度原始数据的调理并将其发送给存储与控制电路。具体采用大气压力传感器，与存储与控制电路配合，完成大气压力、温度采集，并换算成高程数据的功能。所述的气压高程测量电路核心为大气压力传感器。方位角与倾角数据采集调理电路:包括磁传感器、加速度传感器和A/D转换器，A/D转换器将磁传感器、加速度传感器所采集的原始数据的调理并将其发送给存储与控制电路。所述的方位角与倾角数据采集调理电路核心为磁传感器、加速度传感器，磁传感器调理采集地磁场值作为计算磁方位角的原始数据，加速度传感器调理采集重力加速度变化值作为倾斜角的原始值。具体的所述磁传感器为3轴磁传感器，所述加速度传感器为3轴加速度传感器。还可采用将3轴磁传感器与3轴加速度传感器的集成设计，即3轴磁力计和3轴加速计的集成传感器。激光模块:所述激光模块具备激光指向功能与激光投线功能。采用微型的以激光二极管为核心的模组设计，可以直接采用目前常见的微型激光束模组、“一字”激光模组，具备投射点状激光、“一字”线激光功能。激光指向功能能够使罗盘仪发射一个与当前罗盘仪方位角一致的激光束，辅助方位角测量时测量方位的确定；激光投线功能能够使罗盘仪发射一条与当前罗盘仪倾斜角度(仰俯角和侧滚角)一致的连续激光线，辅助倾角测量时测量当前对象倾斜角度的确定；卫星定位模块:采用卫星定位芯片，与存储与控制电路配合，完成观测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能测量的数字地质罗盘仪，其特征在于，包括壳体，壳体内设置有分别与存储与控制电路相连接的气压高程测量电路、方位角与倾角数据采集调理电路、卫星定位模块、电源电路和显示模块；存储与控制电路读取方位角与倾角数据采集调理电路所测量到的方位角与倾角原始数据，经运算获得方位角、仰俯角和侧滚角，将方位角、仰俯角和侧滚角数据，并实时显示在显示模块的显示屏上；存储与控制电路读取气压高程测量电路所测量到的气压、温度数据，经运算获得高程，将气压、温度、高程数据，并在显示模块的显示屏上显示；存储与控制电路读取卫星定位模块所测量到的经纬度，将经纬度数据在显示模块的显示屏上显示。

【技术特征摘要】
1.一种多功能测量的数字地质罗盘仪，其特征在于，包括壳体，壳体内设置有分别与存储与控制电路相连接的气压高程测量电路、方位角与倾角数据采集调理电路、卫星定位模块、电源电路和显示模块； 存储与控制电路读取方位角与倾角数据采集调理电路所测量到的方位角与倾角原始数据，经运算获得方位角、仰俯角和侧滚角，将方位角、仰俯角和侧滚角数据，并实时显示在显示模块的显示屏上； 存储与控制电路读取气压高程测量电路所测量到的气压、温度数据，经运算获得高程，将气压、温度、高程数据，并在显示模块的显示屏上显示； 存储与控制电路读取卫星定位模块所测量到的经纬度，将经纬度数据在显示模块的显示屏上显示。2.如权利要求1所述的多功能测量的数字地质罗盘仪，其特征在于，所述的方位角与倾角数据采集调理电路包括磁传感器、加速度传感器和A/D转换器，A/D转换器将磁传感器、加速度传感器所采集的原始数据的调理并将其发送给存储与控制电路。3.如权利要求2所述的多功能测量的数字地质罗盘仪，其特征在于，所述磁传感器为3轴磁传感器，所述加速度传感器为3轴加速度传感器； 或者是集成3轴磁传感器与3轴加速度传感器的集成传感器。4.如权利要求1所述的多功能测量的数字地质罗盘仪，其特征在于，所述的壳体内还设有与存储与控制电路相连接的激光模块，存储与控...

【专利技术属性】
技术研发人员：马培铨，孙健，马庆勋，
申请(专利权)人：马庆勋，
类型：实用新型
国别省市：