[實用新型]一種用于測量作業平臺傾斜角度的傳感裝置

有效

• 申請號: 201320089073.3
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN203190969U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 張紅燕;溫讀夫;胡傳正;張霞
• 申請（專利權）人: 徐工集團工程機械股份有限公司
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 顏鏑

技術領域

本實用新型涉及車輛控制領域，尤其涉及一種用于測量作業平臺傾斜角度的傳感裝置。

背景技術

傳感器是控制系統的采樣環節，其采樣值直接影響控制系統的精度和可靠性，其檢測值的大小是判斷控制目標是否滿足要求的依據，其檢測精度的高低直接決定控制系統的控制精度。

目前，我國的作業平臺控制系統中所使用的傳感器通常為基于重力原理的傾角傳感器。當傾角傳感器靜止時也就是側面和垂直方向沒有加速度作用的時候，作用在它上面的只有重力加速度，重力垂直軸與加速度傳感器靈敏軸之間的夾角就是待測的傾斜角了。

但是，當旋轉臂1’展開或回收時，作業平臺2’類似于在以旋轉臂1’為半徑、以旋轉臂1’和主臂3’的鉸接點o為圓心作圓周運動（如圖1所示）。由于傾角傳感器4’固定在作業平臺2’上，所以傾角傳感器4’與作業平臺2’一樣，在以旋轉臂1’為半徑、以旋轉臂1’和主臂3’的鉸接點o為圓心作圓周運動。此時，由于向心力的存在，傾角傳感器4’測量出的傾斜角將會產生偏差。目前，市場上的傾角傳感器采用的測角原理忽略了這種情況下向心力的影響，使得測量出來的傾角值要比實際的傾角值小，因此無法滿足系統的水平測量精度的要求，對調平、檢測造成影響。

此外，由于市場上的傾角傳感器通常是以模擬量為輸出的，不能直接輸出角度值，直觀性差。

實用新型內容

本實用新型的目的是提出一種用于測量作業平臺傾斜角度的傳感裝置，其在旋轉臂展開或回收的過程中能夠精確測量出作業平臺的傾斜角度。

為實現上述目的，本實用新型提供了以下技術方案：

一種用于測量作業平臺傾斜角度的傳感裝置，包括傳感單元和電源，所述傳感單元包括用于測量所述作業平臺的傾斜角度信號的角度傳感器和用于測量所述作業平臺的角速率信號的角速率傳感器，所述角度傳感器和所述角速率傳感器均設置在所述作業平臺上；所述用于測量作業平臺傾斜角度的傳感裝置還包括控制器，所述角度傳感器和角速率傳感器將測量得到的所述作業平臺的傾斜角度信號和角速率信號作為所述控制器的輸入，所述控制器根據輸入的各所述信號，計算出所述作業平臺的實際傾斜角度大小。

進一步地，所述控制器中預先設置有傾斜角α的計算公式，該公式為α=arccos(x-y)，其中：x=cosβ，y=ω²R/g，g為重力加速度，R為消防車上所述旋轉臂的長度。

進一步地，還包括濾波放大器，所述濾波放大器的輸入端連接所述角度傳感器和角速率傳感器的輸出端，所述濾波放大器的輸出端連接所述控制器的輸入端，用于濾除因負載變動引起的過高頻率的信號。

進一步地，還包括A/D轉換器，所述A/D轉換器連接在所述濾波放大器的輸出端與所述控制器的輸入端之間。

進一步地，還包括顯示器，所述顯示器的輸入端連接在所述控制器的輸出端。

基于上述技術方案中的任一技術方案，本實用新型實施例至少可以產生如下技術效果：

由于本實用新型考慮到了旋轉臂展開或回收時作業平臺做類似于旋轉運動的情形，并利用角度傳感器測量作業平臺的傾斜角度信號，同時利用角速率傳感器測量作業平臺的角速率信號，并將測量得到的傾斜角度信號和角速率信號作為控制器的輸入，控制器根據輸入的各信號，計算出作業平臺的實際傾斜角度大小，因此控制器計算得到的作業平臺相對于水平面的傾斜角將更為準確。

此外，由于本實用新型在控制器的輸出端還設置了顯示器，以實時并且直觀地顯示采集到的各信號及計算出的作業平臺的傾斜角度大小。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為作業平臺與旋轉臂和主臂的連接示意圖；

圖2為本實用新型所提供的傳感裝置的第一實施例的結構原理示意圖；

圖3為本實用新型所提供的傳感裝置的第二實施例的結構原理示意圖；

圖4為本實用新型所提供的傳感裝置的第三實施例的結構原理示意圖；

圖5為本實用新型所提供的傳感裝置的第四實施例的結構原理示意圖；

圖6為本實用新型所提供的用于測量作業平臺傾斜角度的傳感裝置的一個具體實施例的電路原理示意圖。

具體實施方式

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。