Lippmann超高分辨率倾斜计 HRTM操作说明
时间：2022-07-26 阅读：483
超高分辨率倾斜仪HRTM是为地球物理和大地测量需求而开发的。其中，这些传感器被用于摄影天顶望远镜(PZT)、激光陀螺仪、海底传感器以及地震和地下水研究。由于其高的分辨率，坚固的结构和强大的固件命令，这些仪器可以用于各种应用。
传感器基于物理钟摆和电容位移传感器，分辨率为几微米(10-12 m).根据具体应用，不同的传感器-设计是可能的;但所有这些传感器的分辨率都优于1nrad。
数据采集采用“24位+符号”分辨率的模数转换器。所需的信号以100到200赫兹之间的速率连续采样。在平均数据之后，输出速率是用户可选择的，从每秒4个样本到每天一个样本-在后一种情况下平均超过10 6 样本。平均是使用真实的48位整数算法来避免任何数值假象。
该系统的测量范围因类型而不同，但通常会覆盖+/-300 μ rad到+/- 2 mrad。因此，传感器输出信号中的一个数字大约对应15到100 prad。如需更具体的数据，请参考每个单独系统的校准数据表!
仪器的附加数据通道主要用于倾斜信号的质量控制。温度、压力和湿度的变化可能对倾斜信号有强烈的影响，可以被记录下来。对于钻孔系统，可选择记录方向通过集成指南针。。
由于RS232接口是电隔离的，电缆长度为100米或更多是可能的。对于更长的连接长度，4线RS485驱动器是系统的标准功能。
对于独立安装，集成了一个具有32 Mb内部内存的数据记录器。
由于仪器的低功耗(12 V /20 mA)，一个标准的汽车电池可以为系统供电近100天。
2开始
2.1传感器和接口
超高分辨率倾斜仪HRTM有多个通道:
·倾斜X
·倾斜Y
·两个温度传感器·
湿度
·压力
·方位(指南针)·
电机电流·
供电电压
此外，还集成了一个实时时钟。
数据可以存储在内部的32mbit闪存中。
该设备有两个串行接口:
·RS232和·RS485
接口相当相同。但是注意:这个版本的仪器只允许通过RS485进行点对点连接。
传感器是循环读取的。一个“初级”数据集由
·为TiltX和TiltY和的8个测量值的平均值
·测量值的温度，湿度，压力，方向和电机电流。这些“主要”数据集根据需要再一次取平均值。平均时间可以根据表4.7选择。此外，在每次平均开始时，可以记录电源电压和日期和时间的值。这就产生了一个数据集。
数据集可以通过串行接口传输和/或保存在内部闪存中。内部闪存的内容也可以通过串行接口读出。
要传输或保存的通道数据要通过参数来设置(见第2章)。数据集根据定时行为(见第4.4.2章)连续获取或由硬件或软件触发(见第3.2章)启动采集。
2.2沟通
控制倾斜仪，需要一个外部终端程序(如HTerm)或专门的控制软件。
两个串行接口都使用ASCII协议。为了控制，集成了两种通信模式:
·命令模式·菜单模式
应用模式取决于外部控制程序:
·如果使用终端程序，在菜单模式中更改参数是容易的，在参数化期间没有数据采集是可能的。
·如果使用了专门的控制软件，参数应该在命令模式下设置。数据采集和参数化并行进行。
注意:
·命令在两个接口上并行接收
·获取数据的接口可以在设置菜单中选择(参见4.4.1章)。这两个接口也可以取消选择。对命令的确认将始终通过两个接口发送。
只能使用<CR>，不能使用<CR> <LF 3操作 3.1数据传输和通信通过串行接口以ASCII格式交换数据 传输参数为: ·波特率(可选，参见4.4.1章)·8数据位 ·1位停止位 一个数据集由几个(平均)测量值(参见2.1章)组成，显示在一行中，例如:TiltX和TiltY的值，湿度和压力。用户，以何种顺序传输哪些数据(参见4.4.3章): 测量值的大长度为8位数字加分隔符。要分隔测量值，有两种可能: 1.使用测量值的符号(+/-)。回车(<CR>)标志结束 数据集的。 示例:数据集(TiltX, TiltY，湿度，压力):-123456+76543-25678-2375<CR> -123782 + 76213-23577-2323 < CR > 2.使用特定的分隔符(例如分号<;>，空格或制表符)。回车(<CR>)标志着数据集的结束。 示例:数据集(TiltX, TiltY，湿度，压力):-123456;76543;-25678;-2375<CR> -123782;76213;-23577 3.2触发-数据采集的启动 数据采集可以通过三种不同的方式触发。触发类型可在“测量模式”下的“设置”菜单中选择(见4.4.1章)。 3.2.1连续 数据是连续获取的，必要时通过一个或两个串行接口存储和/或传输。数据采集的时间和速率要在菜单“定时”(第4.4.2章)中设置。 3.2.2 Software-triggered 接收到ASCII序列“<R>”CR后开始采集数据集，必要时通过其中一个或两个串行接口保存和/或传输数据。数据采集定时在菜单“定时”中设置(参见4.4.2章)。 3.2.3 Hardware-triggered 在RS485接口RxD接收到由“高”向“低”转换的触发信号后，开始采集数据集。在信号转换和5 ms的延迟时间后，仪器验证信号是否仍然“低”，以接受触发(弹落)并开始测量。测量结束后，数据被保存和/或通过一个或两个串行接口传输，如果必要的话。数据采集定时在“定时”菜单中设置(参见4.4.2章)。 4.1启动 使用RS232接口的PC上的终端程序(如HTerm for windows PC)启动仪器是简单的。 打开开关后，倾斜仪通过两个界面响应，显示所有系统参数，即 ·固件版本 ·数据采集方式(触发/连续)·采样率 ·预设频道 设备自动进入命令模式。根据预置，仪器 ·立即开始测量(连续模式)或·在硬件或软件触发后开始测量 HW: V1 西南:V2.00 10.02.2011 编号:0815 BaudrateRS232:9600 BaudrateRS485:19200 UseRS232:是的 UseRS485:是的 XonXoff:不 MeasurementMode:连续 RequestedResults: XY 记忆:4兆比特 StoreDataInFlash:不 定时:18，平均:128个采样，数据速率:128个采样/s，采样时间:1s ALMinTiltThreshold:10000 ALMaxIterations: 10 ALMaxMotorCurrent: 1000 ALSpeed: 30 ALMotorOnTime: 3 ALWaitLoops: 20 参数 意义 HW 硬件版本 SW 软件版本 序列号 仪器的序列号 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为数据传输激活 使用RS485 RS484为数据传输激活 XonXoff 两个串行接口均采用XON/XOFF协议 测量模式 测量模式 请求的结果 测量通道 内存 集成闪存 StoreDataInFlash 测量数据将存储在闪存中 时机 选择时机 ALMinTiltThreshold 小倾斜完成自动调平 ALMaxIterations 自动调平的大迭代 ALMaxMotorCurrent 自动调平的大电机电流 ALSpeed 自动调平的速度[%] ALMotorOnTime 电机准时自动调平 ALWaitLoops 在自动调平中，一个电机停止后的等待时间 4.2导航 倾斜仪有两种不同的控制方式: ·菜单模式·命令模式 发送<CR>后，设备会执行一条命令。千万不要使用<CR> <LF>!! ! 在菜单模式下，超时是10分钟。在此时间之后，仪器结束菜单，并自动切换到下一个更高的级别或回到命令模式。 两个串行接口(RS232和RS485)对命令的反应是相同的。 4.2.1菜单准备模式 对于菜单模式的导航，使用了一个ASCII协议的终端程序。主菜单被标记为提示符“>”。 要改为子菜单，需要输入Tab. 4.4中的命令，新的提示符显示当前菜单级别:如果输入了“S<CR>”命令，例如用户切换到子菜单“设置”，该行以提示符“S>”开头。 每次输入都会在屏幕上确认:错误的命令加上“?”，一个带有“E”的错误参数。，用“<CR>”确认输入正确。 用户可以用命令“D<CR>”(“Dump所有设置”)检查输入。传感器发送当前设置。 示例:设置串口RS485的波特率为19200baud。需要输入以下命令: 命令 意义 提示 U < CR > 切换到菜单模式 > S < CR > 更改为子菜单“设置” 年代> B5 < CR > 设置RS485的波特率为19200baud S < CR > > Q < CR > 切换到主菜单 > C < CR > 切换到命令模式，开始测量 表4.2:菜单模式下的命令 4.2.2命令模式 在命令模式和菜单模式中使用相同的命令(ascii格式)。注意:在命令模式下，用户必须输入完整的命令序列。 命令模式下不允许使用“quit”-命令(“Q<CR>”，“返回主菜单”)! 用户希望设置串口RS485的波特率为19200baud。需要输入如下命令序列: 表4.3:命令模式下的命令 在命令模式下，不需要通过子菜单进行导航。 每一次输入都会在屏幕上得到确认:一个带有“?”，一个带有“E”的错误参数。正确的输入以“<CR>”表示。