[发明专利]一种倾角传感器的校准系统及校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器技术，特别涉及一种倾角传感器的校准系统及校准方法。

背景技术

目前，加速度倾角传感器或其他类型的倾角传感器，因具备体积小、功耗低、响应速度快和可靠性高等优点，已经广泛应用于工程机械领域。

与其他传感器相同，倾角传感器能够将被测的非电量变化转换成预定电量，以为工程机械的控制和操纵提供数据信息；为了确保倾角传感器测量数据的均匀性，在测量的范围内保证灵敏度的一致性，需要保持其输出输入特性具有线性性；但在事实上由于系统误差和随机误差的影响，输出/输入特性总存在不同程度的非线性。为了满足工程机械的角度测量的需要，保证倾角传感器良好的线性度，就需要对倾角传感器测量范围内多个角度测量值进行校准，以提高倾角传感器的线性度。为了对倾角传感器的多个角度测量值进行校准，现有技术利用分度头作为角度发生装置，对倾角传感器测量范围内的多个预定角度测量值进行校准；虽然这种方式校准精度高，但是由于这种方法需要人工分别测量，无法实现校准的自动化，造成校准效率很低，无法满足倾角传感器批量校对、指生产的需求。

因此，如何提高倾角传感器的校准效率，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种倾角传感器的校准系统及校准方法，以提高倾角传感器的校准效率，更快地完成倾角传感器的线性度的校准。

本发明提供的倾角传感器的校准系统包括控制器、驱动装置、架体、旋转轴、轴角度测量装置、盘角度测量装置和至少一个校准盘；所述驱动装置的输出轴与旋转轴相连；所述旋转轴可旋转地在安装在架体上，所述校准盘固定安装在旋转轴上；所述校准盘的校准表面上安装待校准倾角传感器，所述校准表面与所述旋转轴的旋转轴线垂直；所述轴角度测量装置和盘角度测量装置分别测量旋转轴的旋转角度和校准盘的旋转角度；所述控制器控制驱动装置，并根据旋转轴的旋转角度和校准盘的旋转角度中的至少一个向待校准倾角传感器发送数据。

可选的，所述校准系统包括多个校准盘，多个校准盘的校准表面相互平行。

可选的，所述校准系统包括多个校准盘和多个盘角度测量装置，所述多个校准盘和多个盘角度测量装置一一对应。

可选的，所述控制器能够在获取预定校准位置的旋转轴的旋转角度和校准盘的旋转角度之后，判断该校准位置的旋转轴的旋转角度和校准盘的旋转角度之间的差值是否满足预定要求，并根据判断结果输出预定的信号。

可选的，所述盘角度测量装置为圆光栅角度检测器，所述轴角度测量装置为旋转编码器。

可选的，所述旋转轴一端通过圆锥滚子轴承安装在架体上，另一端通过推力轴承安装在架体上。

本发明提供的倾角传感器的校准方法包括：

安装步骤，将待校准倾角传感器固定在校准盘的校准表面上；所述校准盘固定安装在一个旋转轴上；

校准步骤，使所述旋转轴和校准盘多次绕一个水平轴旋转，分别到达多个不同的校准位置；在每个所述校准位置，获取所述旋转轴的旋转角度和校准盘的旋转角度；并使待校准倾角传感器根据该校准位置的旋转轴的旋转角度和校准盘的旋转角度中的至少一个改变自身数据；所述水平轴与待校准倾角传感器的基准轴垂直。

优选的，在校准步骤之前，还包括：

自检步骤，使旋转轴和校准盘多次绕所述水平轴旋转，分别到达多个不同的所述校准位置，进而获取多个校准位置的旋转轴的旋转角度和校准盘的旋转角度；根据校准位置的旋转轴的旋转角度和校准盘的旋转角度判断校准系统是否满足预定要求；如果为是，则进入下一步骤。

可选的，在自检步骤中，如果为否，则进入修正的校准步骤；

在修正的校准步骤中，使所述待校准倾角传感器根据该校准位置的修正旋转角度改变自身数据；所述修正旋转角度根据该校准位置的旋转轴的旋转角度、校准盘的旋转角度和预定策略获得。

可选的，多个所述校准位置平均分布在360度范围之内。