一种起重机回转位置的非接触式测量装置，包括安装于起重机回转平台上的第一齿轮传感器、第二齿轮传感器、定位传感器；以及固定安装的反射块。所述第一齿轮传感器、第二齿轮传感器、定位传感器均连接信号采集/处理模块，信号采集/处理模块连接单片机处理模块，单片机处理模块通过RS-485通信总线连接力矩限制器。所述第一齿轮传感器、第二齿轮传感器为电感式接近传感器。所述定位传感器为反射式光电开关。本实用新型专利技术利用两个传感器产生的信号相位差来识别回转方向、并通过单片机处理实现起重机回转角度的测量。具备安装调试方便、测量稳定的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种起重机回转位置的非接触式测量装置
本技术一种起重机回转位置的非接触式测量装置，用于起重机平台回转角度 的测量。
技术介绍
现有技术中的起重机的回转角度测量领域，常见的有采用电子罗盘方式。其使用 方法比较简单，但由于其对于磁场敏感，应用在起重机上，由于起重机的主题材料为钢铁， 且存在电磁型负载、电线电缆等物质，导致其磁场分布在使用中经常处于变化状态，从而导 致电子罗盘的输出发生较大偏离，需要及时对罗盘校准，使用起来较为不便。对于某些依赖 其测量结果进行特定处理的应用来说，往往会严重影响其功能的可靠实现。而常见的采用 编码器方式，需要与起重机的旋转机构连接，安装位置要求苛刻；往往缺乏安装条件，难以 实施。
技术实现思路
本技术提供一种起重机回转位置的非接触式测量装置，利用两个传感器产生 的信号相位差来识别回转方向、并通过单片机处理实现起重机回转角度的测量。具备安装 调试方便、测量稳定的特点。 本技术采取的技术方案为：一种起重机回转位置的非接触式测量装置，包括 安装于起重机回转平台上的第一齿轮传感器、第二齿轮传感器、定位传感器；以及固定安装 的反射块。所述第一齿轮传感器、第二齿轮传感器、定位传感器均连接信号采集/处理模 块，信号采集/处理模块连接单片机处理模块，单片机处理模块通过RS-485通信总线连接 力矩限制器。 所述第一齿轮传感器、第二齿轮传感器为电感式接近传感器； 所述定位传感器为反射式光电开关。 所述第一齿轮传感器、第二齿轮传感器、定位传感器通过支架固定安装在起重机 回转平台上。 所述反射块为钢条。 本技术一种起重机回转位置的非接触式测量装置，技术效果如下： 1)、安装较为方便，不存在安装障碍，对安装位置没有苛刻要求。只需要保证传感 器与齿圈的固定距离在检测范围内，安装牢固即可，无需考虑周围环境电磁场的影响。 2)、调试方便。按照要求安装传感器(含零度定位传感器)，保留合适的检测间距； 设置好齿圈的实际齿数、设定正转方向；回转起重机平台，观察传感器输出信号是 否持续稳定、过零点时是否自动归零、如果不稳定，需要减小传感器与感测面的间距，达到 稳定而又保留一点间隙即可。 3)、因回转测量采用的是电感式传感器原理，当平台转动时，传感器与齿圈两电极 间的电感量会发生变化，其测量不易受环境磁场的影响，彻底避免了电子罗盘易受环境电 磁场影响的弊端。 【附图说明】 图1为本技术装置结构示意图； 图2为本技术硬件连接框图。 图3为起重机回转平台正转时，所述齿轮传感器输出信号波形图。 图4为起重机回转平台反转时，所述齿轮传感器输出信号波形图。 【具体实施方式】 如图1、图2所示,一种起重机回转位置的非接触式测量装置,包括安装于起重机 回转平台上的第一齿轮传感器1、第二齿轮传感器2、定位传感器3;以及固定安装的反射块 4。反射块4通过固定螺母安装在齿轮5下方、反射块4呈倒立的L型、与定位传感器3呈 垂直状态。所述反射块4为钢条。 所述第一齿轮传感器1、第二齿轮传感器2、定位传感器3均连接信号采集/处理 模块，信号采集/处理模块连接单片机处理模块，单片机处理模块通过RS-485通信总线连 接力矩限制器。 所述第一齿轮传感器1、第二齿轮传感器2为电感式接近传感器。所述定位传感器 3为反射式光电开关。单片机处理模块采用A--T--m--e--g--a--8--单片机。所述第一齿 轮传感器1、第二齿轮传感器2、定位传感器3通过支架6固定安装在起重机回转平台上。 信号采集/处理模块将第一齿轮传感器1、第二齿轮传感器2的输出信号，转换成 单片机处理模块能够识别的TTL电平。 工作原理： 大型起重机如：港口门机，其回转平台是坐落在立柱之上的。立柱上边有一个齿 圈，而回转平台是靠与齿圈啮合的两个小驱动齿轮，来实现回转的。本技术将所述第一 齿轮传感器1、第二齿轮传感器2固定在回转平台下方，使其能够随平台同步转动；如同表 针一样；立柱的齿圈就好比表盘。当回转平台转动时，带动第一齿轮传感器1、第二齿轮传 感器2同步转动，就好比表针转动一样，指示出回转角度。在转动时：第一齿轮传感器1、第 二齿轮传感器2能够识别出齿轮5的凹凸变化，可以据此计算齿数的变化。由于齿圈总齿 数是固定的，所以两个齿间隙对应了一个固定的旋转角度。第一齿轮传感器1、第二齿轮传 感器2的输出信号存在时间差，根据出现的先后，可以识别回转平台的旋转方向。 在一个特定位置安装一块0度定位标志：反射块4,反射块4采用钢条。当转到此 处时，定位传感器3:反射式光电开关能够完全实现360 °范围回转角度的测量。第一齿轮 传感器1、第二齿轮传感器2是检测金属的传感器，在靠近齿轮凸起的金属时，就会产生高 电平动作，而两个传感器不是在同一垂直线上的，这样在经过每一个齿轮的时候就会产生 相位差，两路信号经过信号采集/处理模块进行信号分压处理之后，传到单片机处理模块， 单片机处理模块在进行鉴相和计数操作。每经过一个齿轮就会产生一次计数，此计数值乘 以装置的齿轮角度分辨率（360 °除以齿轮个数）就得到当前的回转角度值。 当定位传感器3转到钢条的位置，并检测到钢条，就会产生一个零位信号，单片机 处理模块识别到这个信号之后，就会将回转角度值归零，以后每次转到钢条的位置都会重 复此动作。 如图3、图4所示，第一齿轮传感器1、第二齿轮传感器2的输出信号是相位差为 90°的两路方波信号：信号A和信号B。假设图3为正转时传感器输出的信号波形，则图4 为反转时传感器输出的信号波形。 本技术以图3中信号波形为正转时的波形例： 1)、鉴相处理原理： 鉴相的目的就是区分门机正、反转时的两种信号波形，判断转动方向，以便决定在 对脉冲计数时是递增计数还是递减计数，进而确定门机的转动方向。从任意一路信号波形 的边沿类型（上升沿或下降沿）、相同时刻另一路信号的电平（高电平或低电平）以及门 机转动方向（正向或反向）的对应关系上分析，第一齿轮传感器1、第二齿轮传感器2的输 出波形存在着如表1所列的特征。从图3、图4可以看出，第一齿轮传感器1、第二齿轮传感 器2输出信号状态的改变，都发生在两路信号的边沿（上升沿或下降沿）处，S卩：在相邻两 个边沿（包括信号A和信号B)之间两路信号的电平是不变的，因此对门机信号的鉴相也应 该在两路信号的边沿处进行。经过对表1各个对应关系的分析，要在两路信号的边沿处判 断出门机的转动方向，必须确定以下3个条件 ： ①、该边沿的信号源属于信号A还是信号B。 ②、该边沿的类型是上升沿还是下降沿。 ③、该边沿所对应的另一路信号的电平是高电平还是低电平。 只有这3个条件全部确定后，才可以判断门机的转动方向。 表1波形边沿、电平及绞车转向的对应关系本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种起重机回转位置的非接触式测量装置，包括安装于起重机回转平台上的第一齿轮传感器（1）、第二齿轮传感器（2）、定位传感器（3）；以及固定安装的反射块（4），其特征在于，所述第一齿轮传感器（1）、第二齿轮传感器（2）、定位传感器（3）均连接信号采集/处理模块，信号采集/处理模块连接单片机处理模块，单片机处理模块通过RS‑485通信总线连接力矩限制器；所述第一齿轮传感器（1）、第二齿轮传感器（2）为电感式接近传感器；所述定位传感器（3）为反射式光电开关。
【技术特征摘要】
1. 一种起重机回转位置的非接触式测量装置，包括安装于起重机回转平台上的第一齿 轮传感器（1)、第二齿轮传感器（2)、定位传感器（3);以及固定安装的反射块（4)，其特征在 于，所述第一齿轮传感器（1)、第二齿轮传感器（2)、定位传感器（3)均连接信号采集/处理 模块，信号采集/处理模块连接单片机处理模块，单片机处理模块通过RS-485通信总线连 接力矩限制器；所述第一齿轮...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫巍，周解，
申请(专利权)人：宜昌市凯诺科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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