[發明專利]一種無線傾角儀標定系統

在審

• 申請號: 202210980447.4
• 申請日: 2022-08-16
• 公開（公告）號: CN115060294A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 王峰;雷彬;羅治;童志峰;崔勇
• 申請（專利權）人: 中大智能科技股份有限公司;湖南中云科技有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C9/00
• 代理公司: 湖南正則奇美專利代理事務所(普通合伙) 43105
• 代理人: 張繼綱

本發明公開了一種無線傾角儀標定系統，涉及傾角儀技術領域包括上位機、中控旋轉平臺、轉接板以及標定板；上位機用于發送脈沖指令至PLC控制器；PLC控制器用于將脈沖指令發送給步進電機驅動器，以驅動步進電機旋轉；進而帶動中控旋轉平臺以預設標準速度作旋轉運動，實現無線傾角儀角度的傾斜；轉接板和標定板通過相互垂直的接觸方式并通過螺紋連接鎖緊；標定板上沉下去的凹槽與無線傾角儀的外形輪廓相一致，為無線傾角儀的重復安裝和標定提高良好的定位精度，再用螺紋連接將無線傾角儀鎖緊在標定板上，減少了重復安裝的隨意性；中控旋轉平臺帶動標定板旋轉，實現加速度計的標定和溫度補償的標定，提高了無線傾角儀的標定效率。

技術領域

本發明涉及傾角儀技術領域，具體是一種無線傾角儀標定系統。

背景技術

高精度傾角儀在車輛底盤調平檢測，高塔或高樓監測，橋梁與大壩監測和高精度激光平臺設備等各個領域都有廣泛的應用，目前市場上的高精度雙軸傾角儀在大量程的情況下精度不高，不能滿足實際應用的需求；

目前傾角儀是利用銑床分度頭對一個圓周進行等分或不等分來產生傾斜角并在該傾斜角上對傾角儀進行標定和檢驗；銑床分度頭的機械間隙使得重復定位的精度不高，而且分度頭的角度定位需要手動旋轉手輪來完成操作，批量生產時標定人員的勞動強度大，使得每次傾角儀標定的差異性比較大，標定的效率無法提高；基于以上不足，本發明提出一種無線傾角儀標定系統。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一；為此，本發明提出一種無線傾角儀標定系統，能夠根據測試人員在給定傾斜角度的條件下，運用步進電機、步進電機驅動器、PLC、中控旋轉平臺等組成的系統實現自動控制傾斜角度的變化和自動完成標定，減少了重復安裝的隨意性，提高了無線傾角儀重復標定的安裝精度，從而提高無線傾角儀的標定精度。

為實現上述目的，根據本發明的第一方面的實施例提出一種無線傾角儀標定系統，包括上位機、PLC控制器、參數采集模塊、參數分析模塊、機架、步進電機、中控旋轉平臺、轉接板、標定板以及無線傾角儀；

所述上位機用于發送脈沖指令至PLC控制器；所述PLC控制器用于將脈沖指令發送給步進電機驅動器，以驅動步進電機旋轉；并將旋轉運動傳遞給中控旋轉平臺，帶動中控旋轉平臺以預設標準速度作旋轉運動，實現無線傾角儀角度的傾斜；

當中控旋轉平臺以預設標準速度作旋轉運動時，所述參數分析模塊用于對步進電機的運行參數數據進行預警分析，以及時提醒工作人員對步進電機進行檢修，避免影響無線傾角儀的標記工作；

其中，無線傾角儀的具體標記過程為：

先將無線傾角儀的Y軸朝中控旋轉平臺的方向，標定無線傾角儀繞Y軸順、逆時針各旋轉90度，再繞Y旋轉180度，采集此時三個位置的加速度計三軸加速度測量值；再將無線傾角儀轉90度，使無線傾角儀的X軸朝中控旋轉平臺的方向，標定無線傾角儀繞X軸順、逆時針各旋轉90度，再繞X旋轉180度，采集此時三個位置的加速度計三軸加速度測量值；實現單軸轉臺自動標定無線傾角儀的X軸和Y軸共六個傾斜角度的快速標定，建立誤差標定模型，得到三軸加速度標定公式并對加速度計進行標定；

將無線傾角儀標定系統固定在高低溫試驗箱內，建立傾角誤差與溫度之間的函數關系，得到溫度補償公式，實現無線傾角儀溫度補償的標定。

進一步地，中控旋轉平臺的旋轉角度的獲取方法為：

將中控旋轉平臺的減速比標記為i，步距角標記為α；將PLC控制器發送的脈沖數標記為M，將步進電機驅動器細分等份為N，記中控旋轉平臺的旋轉角度為θ，則θ=(α×M)/(i×N)。

進一步地，所述中控旋轉平臺以預設標準速度作旋轉運動，具體為：

通過轉速傳感器采集中控旋轉平臺的實際旋轉速度；

所述PLC控制器用于將實際旋轉速度與預設標準速度相比較；若速度誤差大于預設差值范圍，則反饋脈沖調整信號至上位機，對上位機輸出的脈沖指令進行調整；具體調整內容包括脈沖發送的頻率和個數；使得中控旋轉平臺以預設標準速度作旋轉運動。