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Lippmann超高分辨率傾斜計 HRTM操作說明
閱讀：505 發(fā)布時間：2022-7-26超高分辨率傾斜儀HRTM是為地球物理和大地測量需求而開發(fā)的。其中，這些傳感器被用于攝影天頂望遠鏡(PZT)、激光陀螺儀、海底傳感器以及地震和地下水研究。由于其高的分辨率，堅固的結(jié)構(gòu)和強大的固件命令，這些儀器可以用于各種應(yīng)用。
傳感器基于物理鐘擺和電容位移傳感器，分辨率為幾微米(10-12 m).根據(jù)具體應(yīng)用，不同的傳感器-設(shè)計是可能的;但所有這些傳感器的分辨率都優(yōu)于1nrad。
數(shù)據(jù)采集采用“24位+符號"分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。所需的信號以100到200赫茲之間的速率連續(xù)采樣。在平均數(shù)據(jù)之后，輸出速率是用戶可選擇的，從每秒4個樣本到每天一個樣本-在后一種情況下平均超過10 6 樣本。平均是使用真實的48位整數(shù)算法來避免任何數(shù)值假象。
該系統(tǒng)的測量范圍因類型而不同，但通常會覆蓋+/-300 μ rad到+/- 2 mrad。因此，傳感器輸出信號中的一個數(shù)字大約對應(yīng)15到100 prad。如需更具體的數(shù)據(jù)，請參考每個單獨系統(tǒng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)表!
儀器的附加數(shù)據(jù)通道主要用于傾斜信號的質(zhì)量控制。溫度、壓力和濕度的變化可能對傾斜信號有強烈的影響，可以被記錄下來。對于鉆孔系統(tǒng)，可選擇記錄方向通過集成指南針。。
由于RS232接口是電隔離的，電纜長度為100米或更多是可能的。對于更長的連接長度，4線RS485驅(qū)動器是系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)功能。
對于獨立安裝，集成了一個具有32 Mb內(nèi)部內(nèi)存的數(shù)據(jù)記錄器。
由于儀器的低功耗(12 V /20 mA)，一個標(biāo)準(zhǔn)的汽車電池可以為系統(tǒng)供電近100天。
2開始
2.1傳感器和接口
超高分辨率傾斜儀HRTM有多個通道:
·傾斜X
·傾斜Y
·兩個溫度傳感器·
濕度
·壓力
·方位(指南針)·
電機電流·
供電電壓
此外，還集成了一個實時時鐘。
數(shù)據(jù)可以存儲在內(nèi)部的32mbit閃存中。
該設(shè)備有兩個串行接口:
·RS232和·RS485
接口相當(dāng)相同。但是注意:這個版本的儀器只允許通過RS485進行點對點連接。
傳感器是循環(huán)讀取的。一個“初級"數(shù)據(jù)集由
·為TiltX和TiltY和的8個測量值的平均值
·測量值的溫度，濕度，壓力，方向和電機電流。這些“主要"數(shù)據(jù)集根據(jù)需要再一次取平均值。平均時間可以根據(jù)表4.7選擇。此外，在每次平均開始時，可以記錄電源電壓和日期和時間的值。這就產(chǎn)生了一個數(shù)據(jù)集。
數(shù)據(jù)集可以通過串行接口傳輸和/或保存在內(nèi)部閃存中。內(nèi)部閃存的內(nèi)容也可以通過串行接口讀出。
要傳輸或保存的通道數(shù)據(jù)要通過參數(shù)來設(shè)置(見第2章)。數(shù)據(jù)集根據(jù)定時行為(見第4.4.2章)連續(xù)獲取或由硬件或軟件觸發(fā)(見第3.2章)啟動采集。
2.2溝通
控制傾斜儀，需要一個外部終端程序(如HTerm)或?qū)ｉT的控制軟件。
兩個串行接口都使用ASCII協(xié)議。為了控制，集成了兩種通信模式:
·命令模式·菜單模式
應(yīng)用模式取決于外部控制程序:
·如果使用終端程序，在菜單模式中更改參數(shù)是容易的，在參數(shù)化期間沒有數(shù)據(jù)采集是可能的。
·如果使用了專門的控制軟件，參數(shù)應(yīng)該在命令模式下設(shè)置。數(shù)據(jù)采集和參數(shù)化并行進行。
注意:
·命令在兩個接口上并行接收
·獲取數(shù)據(jù)的接口可以在設(shè)置菜單中選擇(參見4.4.1章)。這兩個接口也可以取消選擇。對命令的確認將始終通過兩個接口發(fā)送。
只能使用<CR>，不能使用<CR> <LF 3操作 3.1數(shù)據(jù)傳輸和通信通過串行接口以ASCII格式交換數(shù)據(jù) 傳輸參數(shù)為: ·波特率(可選，參見4.4.1章)·8數(shù)據(jù)位 ·1位停止位 一個數(shù)據(jù)集由幾個(平均)測量值(參見2.1章)組成，顯示在一行中，例如:TiltX和TiltY的值，濕度和壓力。用戶，以何種順序傳輸哪些數(shù)據(jù)(參見4.4.3章): 測量值的大長度為8位數(shù)字加分隔符。要分隔測量值，有兩種可能: 1.使用測量值的符號(+/-)。回車(<CR>)標(biāo)志結(jié)束 數(shù)據(jù)集的。 示例:數(shù)據(jù)集(TiltX, TiltY，濕度，壓力):-123456+76543-25678-2375<CR> -123782 + 76213-23577-2323 < CR > 2.使用特定的分隔符(例如分號<;>，空格或制表符)。回車(<CR>)標(biāo)志著數(shù)據(jù)集的結(jié)束。 示例:數(shù)據(jù)集(TiltX, TiltY，濕度，壓力):-123456;76543;-25678;-2375<CR> -123782;76213;-23577 3.2觸發(fā)-數(shù)據(jù)采集的啟動 數(shù)據(jù)采集可以通過三種不同的方式觸發(fā)。觸發(fā)類型可在“測量模式"下的“設(shè)置"菜單中選擇(見4.4.1章)。 3.2.1連續(xù) 數(shù)據(jù)是連續(xù)獲取的，必要時通過一個或兩個串行接口存儲和/或傳輸。數(shù)據(jù)采集的時間和速率要在菜單“定時"(第4.4.2章)中設(shè)置。 3.2.2 Software-triggered 接收到ASCII序列“<R>"CR后開始采集數(shù)據(jù)集，必要時通過其中一個或兩個串行接口保存和/或傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集定時在菜單“定時"中設(shè)置(參見4.4.2章)。 3.2.3 Hardware-triggered 在RS485接口RxD接收到由“高"向“低"轉(zhuǎn)換的觸發(fā)信號后，開始采集數(shù)據(jù)集。在信號轉(zhuǎn)換和5 ms的延遲時間后，儀器驗證信號是否仍然“低"，以接受觸發(fā)(彈落)并開始測量。測量結(jié)束后，數(shù)據(jù)被保存和/或通過一個或兩個串行接口傳輸，如果必要的話。數(shù)據(jù)采集定時在“定時"菜單中設(shè)置(參見4.4.2章)。 4.1啟動 使用RS232接口的PC上的終端程序(如HTerm for windows PC)啟動儀器是簡單的。 打開開關(guān)后，傾斜儀通過兩個界面響應(yīng)，顯示所有系統(tǒng)參數(shù)，即 ·固件版本 ·數(shù)據(jù)采集方式(觸發(fā)/連續(xù))·采樣率 ·預(yù)設(shè)頻道 設(shè)備自動進入命令模式。根據(jù)預(yù)置，儀器 ·立即開始測量(連續(xù)模式)或·在硬件或軟件觸發(fā)后開始測量 HW: V1 西南:V2.00 10.02.2011 編號:0815 BaudrateRS232:9600 BaudrateRS485:19200 UseRS232:是的 UseRS485:是的 XonXoff:不 MeasurementMode:連續(xù) RequestedResults: XY 記憶:4兆比特 StoreDataInFlash:不 定時:18，平均:128個采樣，數(shù)據(jù)速率:128個采樣/s，采樣時間:1s ALMinTiltThreshold:10000 ALMaxIterations: 10 ALMaxMotorCurrent: 1000 ALSpeed: 30 ALMotorOnTime: 3 ALWaitLoops: 20 參數(shù) 意義 HW 硬件版本 SW 軟件版本 序列號 儀器的序列號 波特率RS232 RS232接口的波特率 波特率RS485 RS484接口的波特率 使用RS232 RS232為數(shù)據(jù)傳輸激活 使用RS485 RS484為數(shù)據(jù)傳輸激活 XonXoff 兩個串行接口均采用XON/XOFF協(xié)議 測量模式 測量模式 請求的結(jié)果 測量通道 內(nèi)存 集成閃存 StoreDataInFlash 測量數(shù)據(jù)將存儲在閃存中 時機 選擇時機 ALMinTiltThreshold 小傾斜完成自動調(diào)平 ALMaxIterations 自動調(diào)平的大迭代 ALMaxMotorCurrent 自動調(diào)平的大電機電流 ALSpeed 自動調(diào)平的速度[%] ALMotorOnTime 電機準(zhǔn)時自動調(diào)平 ALWaitLoops 在自動調(diào)平中，一個電機停止后的等待時間 4.2導(dǎo)航 傾斜儀有兩種不同的控制方式: ·菜單模式·命令模式 發(fā)送<CR>后，設(shè)備會執(zhí)行一條命令。千萬不要使用<CR> <LF>!! ! 在菜單模式下，超時是10分鐘。在此時間之后，儀器結(jié)束菜單，并自動切換到下一個更高的級別或回到命令模式。 兩個串行接口(RS232和RS485)對命令的反應(yīng)是相同的。 4.2.1菜單準(zhǔn)備模式 對于菜單模式的導(dǎo)航，使用了一個ASCII協(xié)議的終端程序。主菜單被標(biāo)記為提示符“>"。 要改為子菜單，需要輸入Tab. 4.4中的命令，新的提示符顯示當(dāng)前菜單級別:如果輸入了“S<CR>"命令，例如用戶切換到子菜單“設(shè)置"，該行以提示符“S>"開頭。 每次輸入都會在屏幕上確認:錯誤的命令加上“?"，一個帶有“E"的錯誤參數(shù)。，用“<CR>"確認輸入正確。 用戶可以用命令“D<CR>"(“Dump所有設(shè)置")檢查輸入。傳感器發(fā)送當(dāng)前設(shè)置。 示例:設(shè)置串口RS485的波特率為19200baud。需要輸入以下命令: 命令 意義 提示 U < CR > 切換到菜單模式 > S < CR > 更改為子菜單“設(shè)置" 年代> B5 < CR > 設(shè)置RS485的波特率為19200baud S < CR > > Q < CR > 切換到主菜單 > C < CR > 切換到命令模式，開始測量 表4.2:菜單模式下的命令 4.2.2命令模式 在命令模式和菜單模式中使用相同的命令(ascii格式)。注意:在命令模式下，用戶必須輸入完整的命令序列。 命令模式下不允許使用“quit"-命令(“Q<CR>"，“返回主菜單")! 用戶希望設(shè)置串口RS485的波特率為19200baud。需要輸入如下命令序列: 表4.3:命令模式下的命令 在命令模式下，不需要通過子菜單進行導(dǎo)航。 每一次輸入都會在屏幕上得到確認:一個帶有“?"，一個帶有“E"的錯誤參數(shù)。正確的輸入以“<CR>"表示。