測(cè)角儀是測(cè)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(lèi)似于量角器的角度測(cè)量?jī)x器，但更專(zhuān)門(mén)用于測(cè)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(cè)角儀的類(lèi)型和工業(yè)應(yīng)用。

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什么是測(cè)角儀？

測(cè)角儀是可以測(cè)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(lài)測(cè)角儀來(lái)實(shí)現(xiàn)各種目的。可以使用測(cè)角儀測(cè)量物體的大小和運(yùn)動(dòng)范圍。

測(cè)角儀的工作原理

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

典型的測(cè)角儀包括兩個(gè)肢體，通常由塑料或木頭制成，它們通過(guò)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(cè)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(cè)量值。根據(jù)用途，測(cè)角儀可以由多種材料制成，并具有多種尺寸。

測(cè)角儀的類(lèi)型

有不同類(lèi)型的測(cè)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(cè)角儀

有兩種類(lèi)型的通用測(cè)角儀，稱(chēng)為短臂和長(zhǎng)臂。短臂測(cè)角儀用于手腕、肘部或腳踝等較小的關(guān)節(jié)，而長(zhǎng)臂測(cè)角儀用于膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)等長(zhǎng)桿關(guān)節(jié)。

雙軸電子測(cè)角儀

電子測(cè)角儀以電子方式測(cè)量關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍或角位移。電子測(cè)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(guò)將電纜連接到緊湊型數(shù)據(jù)記錄器，電子測(cè)角儀便于攜帶，可在工作場(chǎng)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(cè)角儀比加速度計(jì)和陀螺儀更靈活、更輕。

傾角儀

重力測(cè)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(cè)量?jī)A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(kāi)挖或排水時(shí)，傾角傳感器用于測(cè)量斜坡的坡度。

基于軟件的測(cè)角儀

智能手機(jī)作為數(shù)字測(cè)角儀具有多種優(yōu)勢(shì)，包括可用性、測(cè)量的便利性、基于應(yīng)用程序的測(cè)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(lái)確定關(guān)節(jié)角度。

關(guān)節(jié)測(cè)角儀

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

應(yīng)用

醫(yī)學(xué)專(zhuān)家使用測(cè)角儀來(lái)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(huà)中，測(cè)角器用于繪制一條直線或一個(gè)完整的圓。此外，測(cè)角儀測(cè)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(cè)角儀的工業(yè)應(yīng)用。

晶體學(xué)

測(cè)角儀在晶體學(xué)中用于測(cè)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(zhuān)業(yè)人員使用測(cè)角儀來(lái)測(cè)量關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)范圍。測(cè)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(cè)角儀 (SG) 正在取代通用測(cè)角儀 (UG) 來(lái)測(cè)量關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍。無(wú)論檢查者的能力水平如何，SG 在測(cè)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(cè)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(cè)角儀也用于材料的光學(xué)表征。測(cè)角光學(xué)散射儀 GOSI 可用于使用紫外和可見(jiàn)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(lái)展望

隨著時(shí)間的推移，測(cè)角儀的種類(lèi)、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(cè)角儀的功能非常準(zhǔn)確。

近期，智能手機(jī)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員已經(jīng)構(gòu)建了提供測(cè)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(lái)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(lài)和有效的儀器，其精度與通用測(cè)角儀一樣高。需要研究測(cè)角儀工作原理的進(jìn)步，以使測(cè)角儀更可靠地用于醫(yī)療和其他行業(yè)。