[發(fā)明專利]一種傾角傳感器的校準系統(tǒng)及校準方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010610030.6
• 申請日: 2010-12-28
• 公開（公告）號: CN102095398A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周翔;周繼輝;王巍
• 申請（專利權(quán)）人: 三一重工股份有限公司
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李兆嶺;逯長明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種傳感器技術(shù)，特別涉及一種傾角傳感器的校準系統(tǒng)及校準方法。

背景技術(shù)

目前，加速度傾角傳感器或其他類型的傾角傳感器，因具備體積小、功耗低、響應速度快和可靠性高等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應用于工程機械領(lǐng)域。

與其他傳感器相同，傾角傳感器能夠?qū)⒈粶y的非電量變化轉(zhuǎn)換成預定電量，以為工程機械的控制和操縱提供數(shù)據(jù)信息；為了確保傾角傳感器測量數(shù)據(jù)的均勻性，在測量的范圍內(nèi)保證靈敏度的一致性，需要保持其輸出輸入特性具有線性性；但在事實上由于系統(tǒng)誤差和隨機誤差的影響，輸出/輸入特性總存在不同程度的非線性。為了滿足工程機械的角度測量的需要，保證傾角傳感器良好的線性度，就需要對傾角傳感器測量范圍內(nèi)多個角度測量值進行校準，以提高傾角傳感器的線性度。為了對傾角傳感器的多個角度測量值進行校準，現(xiàn)有技術(shù)利用分度頭作為角度發(fā)生裝置，對傾角傳感器測量范圍內(nèi)的多個預定角度測量值進行校準；雖然這種方式校準精度高，但是由于這種方法需要人工分別測量，無法實現(xiàn)校準的自動化，造成校準效率很低，無法滿足傾角傳感器批量校對、指生產(chǎn)的需求。

因此，如何提高傾角傳感器的校準效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種傾角傳感器的校準系統(tǒng)及校準方法，以提高傾角傳感器的校準效率，更快地完成傾角傳感器的線性度的校準。

本發(fā)明提供的傾角傳感器的校準系統(tǒng)包括控制器、驅(qū)動裝置、架體、旋轉(zhuǎn)軸、軸角度測量裝置、盤角度測量裝置和至少一個校準盤；所述驅(qū)動裝置的輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸相連；所述旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地在安裝在架體上，所述校準盤固定安裝在旋轉(zhuǎn)軸上；所述校準盤的校準表面上安裝待校準傾角傳感器，所述校準表面與所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線垂直；所述軸角度測量裝置和盤角度測量裝置分別測量旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度和校準盤的旋轉(zhuǎn)角度；所述控制器控制驅(qū)動裝置，并根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度和校準盤的旋轉(zhuǎn)角度中的至少一個向待校準傾角傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)。

可選的，所述校準系統(tǒng)包括多個校準盤，多個校準盤的校準表面相互平行。

可選的，所述校準系統(tǒng)包括多個校準盤和多個盤角度測量裝置，所述多個校準盤和多個盤角度測量裝置一一對應。

可選的，所述控制器能夠在獲取預定校準位置的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度和校準盤的旋轉(zhuǎn)角度之后，判斷該校準位置的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度和校準盤的旋轉(zhuǎn)角度之間的差值是否滿足預定要求，并根據(jù)判斷結(jié)果輸出預定的信號。

可選的，所述盤角度測量裝置為圓光柵角度檢測器，所述軸角度測量裝置為旋轉(zhuǎn)編碼器。

可選的，所述旋轉(zhuǎn)軸一端通過圓錐滾子軸承安裝在架體上，另一端通過推力軸承安裝在架體上。

本發(fā)明提供的傾角傳感器的校準方法包括：

安裝步驟，將待校準傾角傳感器固定在校準盤的校準表面上；所述校準盤固定安裝在一個旋轉(zhuǎn)軸上；

校準步驟，使所述旋轉(zhuǎn)軸和校準盤多次繞一個水平軸旋轉(zhuǎn)，分別到達多個不同的校準位置；在每個所述校準位置，獲取所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度和校準盤的旋轉(zhuǎn)角度；并使待校準傾角傳感器根據(jù)該校準位置的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度和校準盤的旋轉(zhuǎn)角度中的至少一個改變自身數(shù)據(jù)；所述水平軸與待校準傾角傳感器的基準軸垂直。

優(yōu)選的，在校準步驟之前，還包括：

自檢步驟，使旋轉(zhuǎn)軸和校準盤多次繞所述水平軸旋轉(zhuǎn)，分別到達多個不同的所述校準位置，進而獲取多個校準位置的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度和校準盤的旋轉(zhuǎn)角度；根據(jù)校準位置的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度和校準盤的旋轉(zhuǎn)角度判斷校準系統(tǒng)是否滿足預定要求；如果為是，則進入下一步驟。

可選的，在自檢步驟中，如果為否，則進入修正的校準步驟；

在修正的校準步驟中，使所述待校準傾角傳感器根據(jù)該校準位置的修正旋轉(zhuǎn)角度改變自身數(shù)據(jù)；所述修正旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)該校準位置的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度、校準盤的旋轉(zhuǎn)角度和預定策略獲得。

可選的，多個所述校準位置平均分布在360度范圍之內(nèi)。