带有恒温装置的高精度倾角传感器制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种带有恒温装置的高精度倾角传感器，包括上壳和下壳，上壳内设置控制模块，下壳内设置传感模块，传感模块包括MEMS加速度计、滤波模块和接口，传感模块上设置恒温装置，恒温装置包括TEC元件和隔热材料。本实用新型专利技术将控制模块与传感模块分离，减少外界对其稳定性的影响，方便加工，并且组配灵活，传感模块的结构分离，方便设计独立的保温结构，同时其尺寸较小，利于设计更加稳定的固定结构，恒温装置可以确保内部传感模块在恒定的目标温度范围内工作，保证稳定高精度的输出。

High precision angle sensor with thermostat

【技术实现步骤摘要】
带有恒温装置的高精度倾角传感器
本技术涉及一种带有恒温装置的高精度倾角传感器。
技术介绍
随着MEMS技术的发展，高精度倾角传感器是当前倾角测试仪器数字化发展的方向。高精度倾角传感器在人们日常生活中很是常见，应用在很多场合，可以应用于监控装置、军工装备、工业自动化等众多领域。与传统的水泡式条式水平仪相比，高精度倾角传感器可以直接测量仪器面与水平面的倾角，大大提高了测量精度和测量范围，并且携带方便，抗冲击、抗震性能强可大大地提高工作效率。传感器常用于一些环境恶劣的场合，因此在可靠性、稳定性、使用寿命及成本部分要求比较高，传统的机械式或电磁式倾角传感器设备体积大、精度低，受环境温度较大，基于MEMS加速度传感器的倾角传感器采用体积小、功耗低、高可靠性的元件，比较使用各个场合应用。但MEMS传感器易受温度影响，现内部设计恒温装置，可确保内部传感区域可以恒定在目标温度范围，使传感器可以稳定及高精度输出。
技术实现思路
本技术涉及一种带有恒温装置的高精度倾角传感器，保证在环境变化时也可以稳定高精度输出。为实现这一目的，本技术所采用的结构是：一种带有恒温装置的高精度倾角传感器，包括上壳和下壳，上壳与下壳之间通过螺栓固定连接，所述上壳内设置控制模块，所述控制模块包括主控制器、通信模块、电源模块、恒温控制模块和接口，所述下壳内设置传感模块，所述传感模块包括MEMES加速度计、滤波模块和接口，传感模块连接恒温装置，所述恒温装置包括TEC元件，TEC元件通过导热材料与传感模块接触，TEC元件连接恒温控制模块，所述传感模块与TEC元件周围设有隔热材料，所述下壳侧面设置防水接口组件控制模块与传感模块的通信线通过防水接口组件与外界连接。所述传感模块嵌入隔热环中，所述导热材料与TEC元件嵌入第二隔热块中，所述第二隔热块为环形结构，包括泡棉和空气，隔热环外侧盖合有恒温模块上壳，恒温模块上壳通过螺栓与下壳连接固定，恒温模块上壳与传感模块之间设有第一隔热块。所述上壳与下壳之间设有第一防水垫圈，所述恒温模块上壳与下壳之间设有第二防水垫圈。所述下壳的外侧设置排布有散热片，散热片与TEC元件接触。所述下壳的底部设有基座，基座上设置有固定孔，上壳设置在基座上，两侧通过螺栓与下壳连接。其有益效果是：本技术将控制模块与传感模块分离，减少外界对其稳定性的影响，方便加工，并且组配灵活，传感模块的结构分离，方便设计独立的保温结构，同时其尺寸较小，利于设计更加稳定的固定结构，恒温装置可以确保内部传感模块在恒定的目标温度范围内工作，保证稳定高精度的输出。附图说明本技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1是本技术剖视结构图；图2是本技术结构爆炸图；图3是本技术立体结构图；图4是本技术立体结构图；图5是本技术功能框图。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。如图1至图4所示的一种带有恒温装置的高精度倾角传感器，包括上壳1和下壳13，上壳1与下壳13之间通过螺栓固定连接，所述上壳1内设置控制模块2，所述控制模块2包括主控制器、通信模块、电源模块、恒温控制模块和接口，所述下壳13内设置传感模块7，所述传感模块7包括MEMES加速度计、滤波模块和接口，传感模块7连接恒温装置，所述恒温装置包括TEC元件10，TEC元件10通过导热材料9与传感模块7接触，TEC元件10连接恒温控制模块，所述传感模块7与TEC元件10周围设有隔热材料，所述下壳13侧面设置防水接口组件12控制模块2与传感模块7的通信线通过防水接口组件12与外界连接。优选的，所述传感模块7嵌入隔热环6中，所述导热材料9与TEC元件10嵌入第二隔热块8中，所述第二隔热块8为环形结构，包括泡棉和空气，隔热环6外侧盖合有恒温模块上壳4，恒温模块上壳4通过螺栓与下壳13连接固定，恒温模块上壳4与传感模块7之间设有第一隔热块5。外部的隔热材料可以减少加温或降温的能耗，维持温度的恒定。优选的，所述上壳1与下壳13之间设有第一防水垫圈3，所述恒温模块上壳4与下壳13之间设有第二防水垫圈11。防水垫圈可以防止内部进水导致电路损坏，保护设备。优选的，所述下壳13的外侧设置排布有散热片14，散热片14与TEC元件10接触。散热片可以将TEC元件的热量快速散发，为快速精准的恒温提供保证。优选的，所述下壳13的底部设有基座，基座上设置有固定孔，上壳1设置在基座上，两侧通过螺栓与下壳13连接。使整体结构可以更加稳固地安装在测量物上。如图5所示，防水接口组件实现本技术与应用平台之间的电气连接，电源模块内设多路电源转换，用于给控制模块供电，通信模块实现主控制器和应用平台之间的通信，主控制器通过接口与传感模块连接，实现倾角测量、温度采集、恒温控制等操作，同时连接应用平台，执行应用平台的才做指令，恒温控制模块与通过接口与TEC元件连接，由主控制器控制驱动TEC元件工作，传感模块中的MEMS加速度计检测加速度和温度变化。应用平台连接本技术后，应用平台进行供电，使整体初始化，主控制器和MEMS加速度计进行通信，读取了MEMS检测到的加速度和温度，然后控制恒温控制模块启动，驱动TEC元件工作，TEC元件进行加热或降温，传感模块保持温度恒定，主控制器进行数据处理和运算，然后将信息发送至应用平台完成一次测算。本技术采用高精度MEMS加速度计，将静态重力场的变化转换为倾角变化，通过数字方式直接输出角度制，内置的自动补偿和滤波算法提高了计算的精度，传感模块所连接的恒温装置保证在环境变化的时候，也可以稳定高精度输出，测量范围±90°，精度可达0.005°，工作温度可在-40℃～85℃范围内。本技术安装方便，实用简单，体积小巧，抗干扰能力强，可被广泛用于工程机械、军工航空、桥梁建筑、船舶勘测、工业现场、电力行业、报警安防、车辆安控、地质监测等行业。本技术并不局限于前述的具体实施方式。本技术扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有恒温装置的高精度倾角传感器，包括上壳（1）和下壳（13），上壳（1）与下壳（13）之间通过螺栓固定连接，其特征在于，所述上壳（1）内设置控制模块（2），所述控制模块（2）包括主控制器、通信模块、电源模块、恒温控制模块和接口，所述下壳（13）内设置传感模块（7），所述传感模块（7）包括MEMES加速度计、滤波模块和接口，传感模块（7）连接恒温装置，所述恒温装置包括TEC元件（10），TEC元件（10）通过导热材料（9）与传感模块（7）接触，TEC元件（10）连接恒温控制模块，所述传感模块（7）与TEC元件（10）周围设有隔热材料，所述下壳（13）侧面设置防水接口组件（12）控制模块（2）与传感模块（7）的通信线通过防水接口组件（12）与外界连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种带有恒温装置的高精度倾角传感器，包括上壳（1）和下壳（13），上壳（1）与下壳（13）之间通过螺栓固定连接，其特征在于，所述上壳（1）内设置控制模块（2），所述控制模块（2）包括主控制器、通信模块、电源模块、恒温控制模块和接口，所述下壳（13）内设置传感模块（7），所述传感模块（7）包括MEMES加速度计、滤波模块和接口，传感模块（7）连接恒温装置，所述恒温装置包括TEC元件（10），TEC元件（10）通过导热材料（9）与传感模块（7）接触，TEC元件（10）连接恒温控制模块，所述传感模块（7）与TEC元件（10）周围设有隔热材料，所述下壳（13）侧面设置防水接口组件（12）控制模块（2）与传感模块（7）的通信线通过防水接口组件（12）与外界连接。


2.根据权利要求1所述的带有恒温装置的高精度倾角传感器，其特征在于，所述传感模块（7）嵌入隔热环（6）中，所述导热材料（9）与TEC元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪峰，夏爱华，周建，宋时兵，胡晓东，
申请(专利权)人：江阴信邦电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32