測角儀是測量角度或允許物體沿特定方向旋轉(zhuǎn)的設(shè)備。它是一種類似于量角器的角度測量儀器，但更專門用于測量身體關(guān)節(jié)的角度、晶體結(jié)構(gòu)的面以及評(píng)估各種運(yùn)動(dòng)和相互作用。本文將探討測角儀的類型和工業(yè)應(yīng)用。

圖片來源：Sergey Ryzhov/Shutterstock.com

什么是測角儀？

測角儀是可以測量角度或?qū)⑽锲费毓潭�點(diǎn)移動(dòng)到該角度的設(shè)備。許多行業(yè)依賴測角儀來實(shí)現(xiàn)各種目的�？梢允褂脺y角儀測量物體的大小和運(yùn)動(dòng)范圍。

測角儀的工作原理

現(xiàn)在市場上有幾種類型的測角儀，根據(jù)應(yīng)用的不同，每種測角儀都有自己的工作原理。

典型的測角儀包括兩個(gè)肢體，通常由塑料或木頭制成，它們通過接頭連接，通常連接到相同材料的圓形片上，并標(biāo)有不同的角度測量值。

當(dāng)一個(gè)肢體靠近或遠(yuǎn)離圓形片上的另一肢體時(shí)顯示測量值。根據(jù)用途，測角儀可以由多種材料制成，并具有多種尺寸。

測角儀的類型

有不同類型的測角儀可用于不同的應(yīng)用。它們的工作原理取決于它們的設(shè)計(jì)應(yīng)用。

通用測角儀

有兩種類型的通用測角儀，稱為短臂和長臂。短臂測角儀用于手腕、肘部或腳踝等較小的關(guān)節(jié)，而長臂測角儀用于膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)等長桿關(guān)節(jié)。

雙軸電子測角儀

電子測角儀以電子方式測量關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍或角位移。電子測角儀在兩個(gè)端塊之間有一個(gè)或兩個(gè)電位計(jì)或應(yīng)變計(jì)。

電位器的電壓輸出隨關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)角度而變化。通過將電纜連接到緊湊型數(shù)據(jù)記錄器，電子測角儀便于攜帶，可在工作場所或其他區(qū)域收集數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)記錄器可以存儲(chǔ)一天的數(shù)據(jù)。電子測角儀比加速度計(jì)和陀螺儀更靈活、更輕。

傾角儀

重力測角儀或傾角儀具有一個(gè)帶有垂直加重指針的臂。它是一種測量傾斜角度或結(jié)構(gòu)變形大小的傳感器。百分比和重力度都用于表示彎曲。

在挖隧道、開挖或排水時(shí)，傾角傳感器用于測量斜坡的坡度。

基于軟件的測角儀

智能手機(jī)作為數(shù)字測角儀具有多種優(yōu)勢，包括可用性、測量的便利性、基于應(yīng)用程序的測量跟蹤和單手使用。這些應(yīng)用程序使用手機(jī)中的加速度計(jì)來確定關(guān)節(jié)角度。

關(guān)節(jié)測角儀

關(guān)節(jié)測角儀用于測量頸椎旋轉(zhuǎn)、前后屈曲和側(cè)屈。

應(yīng)用

醫(yī)學(xué)專家使用測角儀來比較治療前后患者肢體的活動(dòng)范圍，以了解治療是否有助于患者的病情。

在繪畫中，測角器用于繪制一條直線或一個(gè)完整的圓。此外，測角儀測量晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)面的角度，這有助于更好地了解晶體的原子結(jié)構(gòu)。下面討論測角儀的工業(yè)應(yīng)用。

晶體學(xué)

測角儀在晶體學(xué)中用于測量晶面之間的角度，在 X 射線衍射中旋轉(zhuǎn)樣品，并用于研究不同晶體的原子結(jié)構(gòu)。

醫(yī)療行業(yè)

醫(yī)療專業(yè)人員使用測角儀來測量關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)范圍。測角儀用于確定肌肉、肌腱或關(guān)節(jié)功能障礙的存在，制定診斷，創(chuàng)建治療目標(biāo)，評(píng)估進(jìn)展或缺乏進(jìn)展，并根據(jù)進(jìn)展修改治療。

智能手機(jī)行業(yè)

基于智能手機(jī)應(yīng)用程序的測角儀 (SG) 正在取代通用測角儀 (UG) 來測量關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍。無論檢查者的能力水平如何，SG 在測量膝關(guān)節(jié)屈曲和膝關(guān)節(jié)誤差方面都非常準(zhǔn)確，因此使其成為臨床實(shí)踐中分析膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍的工具。

材料工程

便攜式基于 PC 的超聲波測角儀用于使用超聲波研究材料的特性。研究人員發(fā)表了一篇文章 IOP Conference，其中介紹了一種新穎的特定軟件包，可以管理掃描儀的操作、顯示數(shù)據(jù)和評(píng)估材料特性。

光學(xué)測角儀也用于材料的光學(xué)表征。測角光學(xué)散射儀 GOSI 可用于使用紫外和可見激光光源分析低散射表面，包括光滑的光學(xué)鏡和硅晶片。

未來展望

隨著時(shí)間的推移，測角儀的種類、工作原理和應(yīng)用都取得了巨大的進(jìn)步。每個(gè)應(yīng)用都要求測角儀的功能非常準(zhǔn)確。

近期，智能手機(jī)應(yīng)用程序開發(fā)人員已經(jīng)構(gòu)建了提供測角儀功能的移動(dòng)應(yīng)用程序。這些應(yīng)用程序（例如 Knee Goniometer 和 Goniometer Pro）使用手機(jī)中的加速度計(jì)來計(jì)算關(guān)節(jié)角度。

近期的一項(xiàng)研究證明這些應(yīng)用程序及其設(shè)備是值得信賴和有效的儀器，其精度與通用測角儀一樣高。需要研究測角儀工作原理的進(jìn)步，以使測角儀更可靠地用于醫(yī)療和其他行業(yè)。