[發明專利]一種角位移測量裝置及系統

有效

• 申請號: 202011205715.2
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112284244B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 羅劍偉;孫金泉;蔡登勝;陶林裕;黃健
• 申請（專利權）人: 廣西柳工機械股份有限公司
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明實施例公開了一種角位移測量裝置及系統，測量裝置包括：變阻器單元，變阻器單元包括間隔設置的第一變阻器和第二變阻器；第一變阻器用于根據旋轉觸片的旋轉角度產生第一電壓信號；第二變阻器用于根據旋轉觸片的旋轉角度產生第二電壓信號；第一電壓信號與第二電壓信號之間相差一定的相位角度；電壓信號采集單元，電壓信號采集單元與變阻器單元連接，用于接收第一電壓信號以及第二電壓信號；處理單元，處理單元與電壓信號采集單元連接，處理單元用于根據第一電壓信號以及第二電壓信號計算得到角位移。本發明實施例提供的技術方案，在保證測量精度的同時提高了角位移測量裝置的量程。

技術領域

本發明實施例涉及傳感器技術領域，尤其涉及一種角位移測量裝置及系統。

背景技術

裝載機在實現智能化控制的過程中，要實現對工作裝置的精確控制，必然需要使用傳感器來檢測裝載機工作裝置的位置姿態，其中使用的一種角位移傳感器用于測量裝載機工作裝置的轉動角度，傳感器的角度測量范圍對應0～5V電壓信號，例如傳感器的測量角度為110°，則0～110°對應0～5V輸出，但由于傳感器測量范圍的兩端很難保證輸出精度，所以通常使用角度傳感器量程的中間區間進行測量，有效測量范圍約0.5V～4.5V，若有效測量角度為90°，則測量信號斜坡約44mV/度。

由于裝載機工作裝置的轉動半徑大，所以即使在工作裝置轉軸處測量的轉動角度存在一個很小的誤差，工作裝置末端位置也有可能存在很大偏差。由于信號采集系統不可避免的會存在一定的采集誤差，所以為了保證測量精度，傳感器的信號斜坡不能太小，需滿足一定的要求才能夠降低由于采集誤差造成整個測量系統誤差增大。傳感器信號斜坡在滿足一定條件的情況下，導致傳感器測量角度大小受到一定的限制。

發明內容

本發明實施例提供了一種角位移測量裝置及系統，以在保證測量精度的同時提高了角位移測量裝置的量程。

第一方面，本發明實施例提供了一種角位移測量裝置，包括：

變阻器單元，所述變阻器單元包括間隔設置的的第一變阻器和第二變阻器；每一變阻器包括旋轉觸片，所述第一變阻器用于根據所述旋轉觸片的旋轉角度產生第一電壓信號；所述第二變阻器用于根據所述旋轉觸片的旋轉角度產生第二電壓信號；所述第一電壓信號與所述第二電壓信號之間相差一定的相位角度；

電壓信號采集單元，所述電壓信號采集單元與所述第一變阻器以及所述第二變阻器連接，用于接收所述第一變阻器輸出的所述第一電壓信號，以及接收所述第二變阻器輸出的所述第二電壓信號；

處理單元，所述處理單元與所述電壓信號采集單元連接，所述處理單元用于根據所述第一電壓信號以及所述第二電壓信號計算得到角位移。

可選的，每一變阻器還包括環狀的電阻體和旋轉觸片接線柱，兩個所述旋轉觸片均固定在同一轉軸上，所述轉軸用于帶動所述旋轉觸片在所述電阻體上轉動；所述旋轉觸片在所述電阻體上的位置與所述旋轉觸片接線柱輸出的電壓信號對應；所述旋轉觸片接線柱與所述電壓信號采集單元連接，所述旋轉觸片接線柱用于向所述電壓信號采集單元輸出所述電壓信號；

所述第一變阻器還包括第一電壓信號輸入端、第二電壓信號輸入端、第三電壓信號輸入端和第四電壓信號輸入端；所述第一電壓信號輸入端、所述第二電壓信號輸入端、所述第三電壓信號輸入端和所述第四電壓信號輸入端間隔設置在所述第一變阻器的電阻體上；

所述第二變阻器還包括第五電壓信號輸入端、第六電壓信號輸入端、第七電壓信號輸入端和第八電壓信號輸入端；所述第五電壓信號輸入端、所述第六電壓信號輸入端、所述第七電壓信號輸入端和所述第八電壓信號輸入端間隔設置在所述第二變阻器電阻體上。

可選的，沿旋轉方向，所述第一電壓信號輸入端與所述第二電壓信號輸入端間隔第一預設角度；所述第二電壓信號輸入端與所述第三電壓信號輸入端間隔第二預設角度；所述第三電壓信號輸入端與所述第四電壓信號輸入端間隔所述第一預設角度；所述第四電壓信號輸入端與所述第一電壓信號輸入端間隔所述第二預設角度；