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。