简易实用电子水准仪的制作

　　目前，市面上销售的水准仪大多数都是普通水准仪。由于靠液体中的气泡的左右移动来判定平面是否水平，在晚上或在光线暗淡的环境中不容易看清。电子水准仪在国内和日本有类似产品，但大多是根据光学成像原理和传感器技术制作的，结构复杂，成本较高，不易维护，在光线暗淡情况下指示不醒目。下面介绍一种简易实用电子水准仪的制作。

　　本电子水准仪结构简单、成本低廉，容易制作，根据发光二极管是否发光和发光亮度，可方便醒目地指示所测平面是否水平以及倾斜方向与倾斜程度，克服了现有普通水准仪在晚上或在光线暗淡的环境中不容易看清缺陷。

　　一、工作原理

　　电子水准仪利用高灵敏度液体水平开关及发光电路驱动两只发光二极管发光。见图 1(外观图)，当物体的表面完全水平时，两只发光二极管都不亮 ;如果物体表面左高右低(向右倾斜)，右边的二极管亮，倾角越大，亮度越大 ;反之右高左低(向左倾斜), 则左边二极管亮，亮度也随倾角的增大而增大。其中电源采用三节钮扣电池供电，并设有电源开关。由于二极管不发光时，发光电路完全处于截止状态，既使不关闭电源，也非常省电。外观图、电原理图和内部结构图分别如图 1、图 2 和图 3 所示。

　　在图 2 中，当所测平面完全水平时，电极 C与电极 A、B 之间的电阻为均无穷大，两个三 极管都处于截止状态，左右两个二极管都不发光 ;当平面向左倾斜时，由于电极 A 和水接触，A、C 间的电阻变小，左边的三极管导通，左边的发光二极管发光，倾斜角越大，A、C 电阻越小，发光二极管越亮 ;当平面向右倾斜时，由于电极B 和水接触，B、C 间的电阻变小，右边的三极管导通，右边的发光二极管发光，倾斜角越大，B、C 电阻越小，发光二极管越亮。

图4

　　如图 3 所示，电子水准仪它主要由液体检测开关、控制及指示电路、电源三部分组成，各部分连接关系如图 4 所示。

　　二、元件选择

　　液体水平检测开关采用透明硬塑材料(如光盘盒)粘合而成，具体尺寸由电子水准仪的长度、宽度和高度决定，以刚好放入不松动和不影响顶盖与底盒切合为宜 ;四根电极采用不易被水侵蚀的金属丝(如镀镍、镀铬的导线)，用微型钻头打孔后用防水胶(如市售普通 AB 胶)粘固密封。为了提高灵敏度，液体检测开关长度尽可能大一点，上面两根电极要尽可能接近水面，注好水密封后一定要检察是否漏水。为使效果明显，液体最采用矿泉水。校准水准仪时，应选择一个标准的水平面(可借助气泡水准仪判定)，当电子水准仪放在水平面上时，适当地调节水准仪与底盒的倾斜角度，当左右两边的发光二极管都不亮时，用热熔胶固定将其粘牢在底座上即可。