[發(fā)明專利]非接觸式電磁脈沖導(dǎo)航傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811524537.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111323003A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張雷;魏星;于煥;曹智荀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01C21/00
• 分類(lèi)號(hào): G01C21/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

本發(fā)明涉及非接觸式電磁脈沖導(dǎo)航傳感器，包括控制器和與其分別連接的電源單元、信號(hào)采集單元、通信單元。控制器控制信號(hào)采集單元實(shí)時(shí)采集AGV的位置信號(hào)，通信單元用于控制器與上位機(jī)進(jìn)行通信，電源單元用于提供電能，實(shí)現(xiàn)對(duì)AGV的實(shí)時(shí)位置定位。本發(fā)明可以提高了AGV的行走精度，當(dāng)遇到電磁場(chǎng)信號(hào)疊加的時(shí)候，能判斷出有效的電磁脈沖信號(hào)，將正確的位置信號(hào)上報(bào)給AGV控制系統(tǒng)。非接觸電磁脈沖磁導(dǎo)航傳感器采用CAN總線通訊方式，減少了外界電磁場(chǎng)對(duì)信號(hào)的干擾，布線結(jié)構(gòu)也更加靈活方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電磁脈沖信號(hào)檢測(cè)，具體的說(shuō)是一種非接觸式電磁脈沖導(dǎo)航傳感器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的電磁脈沖導(dǎo)航傳感器大部分只能檢測(cè)固定頻率的電磁脈沖信號(hào)，當(dāng)電流頻率發(fā)生變化后,容易發(fā)生頻率改變，導(dǎo)致信號(hào)不穩(wěn)定,輸出信號(hào)的方式大多是為io信號(hào)或者模擬信號(hào)，不能廣泛的應(yīng)用到AGV控制系統(tǒng)，當(dāng)有多個(gè)電磁脈沖信號(hào)疊加組合后，很難判斷信號(hào)有效范圍，AGV運(yùn)行軌跡會(huì)有偏差的風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)外的同類(lèi)產(chǎn)品也存在相似的問(wèn)題，并且價(jià)格相對(duì)較高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明通過(guò)分析得出現(xiàn)有傳感器在定位精度和通訊方式上需要改進(jìn)，通過(guò)差分測(cè)量的方式能更精確的定位電磁場(chǎng)位置，為AGV系統(tǒng)提供精度更高的電磁脈沖導(dǎo)航信號(hào)，在與上位機(jī)信息交互方式上選用更穩(wěn)定的can總線方式設(shè)計(jì)，既保證通訊信號(hào)穩(wěn)定，又簡(jiǎn)化布線結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：非接觸式電磁脈沖導(dǎo)航傳感器，包括：控制器和與其分別連接的電源單元、信號(hào)采集單元、通信單元；控制器控制信號(hào)采集單元實(shí)時(shí)采集AGV的位置信號(hào)，通信單元用于控制器與上位機(jī)進(jìn)行通信，電源單元用于提供電能，實(shí)現(xiàn)對(duì)AGV的實(shí)時(shí)位置定位。

所述電源單元將24v直流轉(zhuǎn)換為5v直流電源為信號(hào)采集單元、控制器和通訊單元供電。

所述信號(hào)采集單元包括若干個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器和電磁脈沖信號(hào)采集模塊，每個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接多個(gè)電磁脈沖信號(hào)采集模塊；

電磁脈沖信號(hào)采集模塊包括電感線圈電路、濾波器電路、信號(hào)放大器電路；電感線圈電路采集表征AGV位置的交流電磁脈沖信號(hào)輸出給濾波器電路轉(zhuǎn)換成直流電平信號(hào)，再由信號(hào)放大器電路進(jìn)行放大輸出位置模擬信號(hào)至模數(shù)轉(zhuǎn)換器；模數(shù)轉(zhuǎn)換器將位置模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成位置數(shù)字信號(hào)輸出至控制器。

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過(guò)SPI通訊接口連接控制器。

所述電感線圈回路由電感L1、電容C1、C2串聯(lián)構(gòu)成，輸出交流電磁脈沖信號(hào)AD1；所述濾波器電路包括：二極管D1和二極管D2串聯(lián)后分別與電容C3、二極管P1構(gòu)成并聯(lián)電路，并聯(lián)電路兩端分別經(jīng)過(guò)電阻R101和電阻R401輸出直流電平信號(hào)ADD1；所述信號(hào)放大器電路包括：直流電平信號(hào)ADD1連接信號(hào)放大器AD1A的同相輸入端，信號(hào)放大器AD1A的反相輸入端經(jīng)電阻R201連接放大器AD1A的輸出端，放大器AD1A的輸出端經(jīng)電阻R301輸出位置模擬信號(hào)ADDD1至模數(shù)轉(zhuǎn)換器，信號(hào)ADDD1端還經(jīng)過(guò)電容C201接地。

還包括基準(zhǔn)電壓器，將5V的直流電壓轉(zhuǎn)換為2.5V為模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供基準(zhǔn)電壓。

所述通信單元為can總線驅(qū)動(dòng)器。

所述can總線驅(qū)動(dòng)器經(jīng)過(guò)共模電感T2連接上位機(jī)來(lái)增強(qiáng)信號(hào)傳輸。

所述控制器通過(guò)SPI通訊方式讀取模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的位置數(shù)字信號(hào)，并對(duì)位置信號(hào)進(jìn)行濾波后通過(guò)can總線驅(qū)動(dòng)器上報(bào)給上位機(jī)的AGV控制系統(tǒng)。

本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)：