侯健生

(广东省珠海市质量计量监督检测所)

1 引言

全站仪是罐体体积计量中一种重要的测量仪器，它的准确测量是建立在水平面平整的基础上，而目前大多数的全站仪的水平面调节都需要人工进行。在浮顶罐的测量中由于人员的走动可能使全站仪的水平面发生变动，故在调整完成仪器的水平后人员必须留在原地以保持安定面，且在测量过程中也不可有较大的移动以免影响测量精度，这对于在狭小空间内的操作人员是一个很大的考验。为了让操作人员能从束缚中解放出来，同时避免人为因素影响测量精度，本文设计了一种基于单片机控制的自动水平调节系统。

2 系统设计思路

该系统的设计思路是通过对水平尺的测量确定全站仪所处的平面，由单片机控制位于底座的伺服电机来调整全站仪的平面与水平面平行。因为全站仪是三点支撑，所以调整原理是：以一个点为固定点、另外两点为动点，确定一个通过固定点的平面，通过调节两个动点的高度，使平面与水平面平行[1]。

该系统由两个水平测量模块、两个高度调整模块和一个控制单元组成。

水平测量模块是由水平尺和光电传感器组成。单个水平测量模块：在一个水平尺轴向上均匀分布七组光电传感器，传感器为直射式的红外二极管模块[2]。两组光电传感器之间的距离为二分之一个水泡的长度，七组传感器将水泡的位置分为了13个状态位。每组传感器对应一个控制单元的I/O口。……