[发明专利]双轮测速仪无效
申请号: | 200810006633.8 | 申请日: | 2008-01-29 |
公开(公告)号: | CN101498737A | 公开(公告)日: | 2009-08-05 |
发明(设计)人: | 史智兴;冯娟;王天罡 | 申请(专利权)人: | 河北农业大学 |
主分类号: | G01P3/42 | 分类号: | G01P3/42;G01P3/481 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 071001河*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 双轮 测速 | ||
技术领域
本发明是一种在线测量直线运动机械或车辆速度的仪器,特别针对拖拉机、农机具在农 田中的行进速度测量。
背景技术
在科研和生产中,经常遇到在线测量车辆或机械直线运动速度的问题。目前,直线运动 速度除了人工计时、标杆法等粗略测量方法外,精确测量方法有雷达测速法和五轮仪法。雷 达测速基于多普勒效应,但是用于拖拉机、农机具等低速运动物体的测量误差较大。五轮仪 是目前普遍采用的测速设备,其原理是:在被测车辆上安装附加轮(第五轮),被测车辆移动 时依靠地面摩擦使第五轮转动,这样就把被测车辆的直线运动转化为第五轮的转动,利用转 速测量的方法测出第五轮的转速就可以计算出被测车辆的行进速度。显然,五轮仪测速的结 果受地面状况影响较大,只适合在平坦实验路面测速,比如测量钢轨上的铁路机车、平整公 路上的汽车的速度比较准确。用于农田等不平整地面的时候,测速误差较大。
实用新型专利01278128.7提出了用于田间条件连续测量直线运动物体速度的卷尺钢带 式传感装置,主要缺点是测量范围受钢带长度限制,而且随着钢带拉出长度的增加,钢带抖 动加剧,影响测量精度。
发明内容
本发明提出一种用于田间条件测量拖拉机、农业机械行进速度的双轮测速仪,与传统五 轮仪一样可以连续在线测量,而且可以减少不平整地表引起的测量误差。
本发明的技术方案包括:两个规格相同的测速轮,两个规格相同的转速传感器分别安装 在两个测速轮的转轴一端,两个测速轮以较大距离对称安装在一个刚性机架上,机架自重均 匀分布到两个测速轮作为触地的压力,机架上面有仪器托板,仪器托板上固定了MCU测速系 统。程序控制实时连续检测两个轮子的轮轴所装转速传感器的信息,经过统计、比较、优化、 计算得出一个测量速度,测量结果直接在MCU系统显示、打印。MCU系统提供一个转速传感 器脉冲信号输出端口和一个速度数据串行输出端口,在进行综合测量的试验系统中为上位机 或其它功能电路提供速度参数。
本发明的工作原理:田间测量条件下,地表状态没有规则,在两个测速轮距离较大的情 况下,两个轮子滚动的地表条件不会相同。根据试验数据设计出对两个测速轮数据的统计、 比较、优化算法,可以得出一个更接近实际的测量速度数据。
本发明的有益效果是:用两个测速轮的数据综合出测量结果比单轮测量的结果准确。
附图说明
图1是双轮测速仪侧视图。
图2是双轮测速仪俯视图。
图中,测速轮1,转速传感器2,测速轮轴承座3,蓄电池托架4,蓄电池5,测速仪支 撑腿6,牵引环7,把手横梁8,纵梁9,蓄电池横梁10,MCU系统11,微型打印机12,上位 机13,仪器托板14,传感器横梁15,传感器固定架16,下横梁17,地面18,短横梁19, 短纵梁20,联轴器21。
具体实施方式
本发明的具体实施方式为:
两个测速轮1采用直径20英寸自行车轮,在轮胎气压标准的条件下直径500mm。由于转 速传感器2需要与轮轴连接,所以轮轴必须与测速轮等速转动。为此,单独加工了轮轴与轮 子紧固为一体,另外附加轴承支撑轮轴。
两个转速传感器2采用OMRON公司的E6B2-CWZ6C旋转编码器,每周产生360个转速脉冲。 利用联轴器21与测速轮1的轮轴连接。
机架用25*25方型材钢管焊接而成,两个测速轮1在机架安装后轮距800mm。机架上面 设置了较大面积的仪器托板14,除了本仪器MCU系统11和微型打印机12占用少部分外,较 大空间预留安装其它上位机13等设备,便于综合测量。机架专门设置了传感器横梁15以便 把两个转速传感器2安装在测速轮内侧,减小仪器总宽度并且避免传感器被磕碰。
MCU控制系统11以AT89C52单片机为核心,控制键盘、数码管显示,两个转速传感器2 的转速脉冲分别输入单片机的计数输入端T0和T1。单片机加点以后,按动检测键,程序控 制采集两个测速轮的转速信号,转换为行进速度,综合决策,保存、显示、打印速度数据。 单片机的串口用于向上位机输出速度数据,一个3针插头用于向外输出转速传感器的脉冲信 号。
蓄电池托架4用挂钩与机架的蓄电池横梁10连接。如果被测场合有其他供电条件,可以 摘掉蓄电池托架。
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