[发明专利]基于三轴加速度传感器的高架横梁三维微小变形计算方法

权利要求书

1.基于三轴加速度传感器的高架横梁三维微小变形计算方法，其特征在于：

(1)三轴加速度传感测量模块用于测量重力加速度g在横梁X、Y、Z三个方向的分量：X方向的横摆加速度a_x、Y方向的侧倾加速度a_y、Z方向的俯仰加速度a_z；

(2)上述关于横梁姿态的三个加速度：横摆加速度a_x、侧倾加速度a_y和俯仰加速度a_z，利用其中至少两种参数，经计算得到横梁的实时姿态角：横摆角α、侧倾角β、俯仰角γ(cos²α+cos²β+cos²γ＝1)；

(3)上述横摆角α、侧倾角β、俯仰角γ以及各三轴加速度传感测量模块之间的距离，利用这些参数值，经数据耦合、曲线拟合计算可得到横梁的三维变形量；

(4)由三轴加速度传感测量模块、信号预处理单元、多路AD转换模块、Zigbee无线模块组成下位机终端，其中Zigbee无线模块自带无线单片机，下位机终端完成三个加速度分量的测量与数字化，并将采样数据无线传输给上位机的Zigbee协调器。多个下位机终端的Zigbee无线模块与上位机的Zigbee协调器组成星形网络，信道采用CSMA/CD协议；采样数据一旦变化，下位机就会向上位机报告。上位机信号处理模块的FPGA运算单元对接收的数据进行数据耦合算法处理以及曲线拟合计算，从而得出横梁在X、Y、Z三个方向的变形量。

2.如权利要求1所述的方法，能计算出横梁在X、Y、Z三个方向的变形量的多传感数据耦合算法。

3.如权利要求1所述的方法，三轴加速度传感测量模块均匀分布的安装在横梁上导轨(滑鞍运动的导轨)。