角度传感器安装位置校正方法技术

本发明专利技术角度传感器安装位置校正方法，针对传感器位置的安装精度误差和振动误差，提出了一种传感器位置校正方法，通过信息融合方法，由多个角度传感器经数据融合得到较高精度和可靠性的角度信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，可得到较高精度和可靠性的角度信号， 属于检测检测领域。
技术介绍
角度传感器，提取检测面的位置信号，并将其转化为电压信号。但是，由于安装精度以 及运行振动造成角度传感器位置微小变化等客观原因，简单地利用角度传感器并不能检测到 高精度和高可靠性的角度信号。本专利技术针对角度传感器位置的安装精度误差和振动误差，提出了一种角度传感器位置校 正方法，通过信息融合方法，由多个角度传感器经数据融合得到较高精度和高可靠性的角度 信号。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种角度传感器位置校正方法，通过信息融合方法，由多个角度传 感器经数据融合得到较高精度和可靠性的角度信号。 为实现以上目的，本的技术方案是-结合附图，设定斜平面为测量平面，co为测量平面上所需测定的轴线，倾角传感器检测平面与测量平面平行(接触)，BO为实际传感器测量轴线，两轴线的夹角为Z4; BO和BC 垂直，且为倾角传感器检测平面的两坐标轴；点b为点B在水平面上的投影，点c为点C在 水平面上的投影；显然，实际角度为CO与cO的夹角Zl，倾角传感器测得BO与bO的夹 角Z2和BC与bc的夹角Z3，其中bc与BP共面平行；设Bb=l所以BO=l/sinZ2 BC=BOXtanZ4BC=tanZ4/sinZ2 CO=BO/cosZ4CO=l/(sinZ2XcosZ4) CP=BCXsinz:3CP=sin Z 3 X tan Z 4/sin Z 2所以sinZl=(CP+Pc)/CO sinZl=(CP+Bb)/COsinZl= (sinZ3XtanZ4/sinZ2+l) X sinZ2XcosZ4 sin Z1 =sin Z 3 X sin Z 4+sin Z 2 X cos Z4 (1)显然，由于偏角Z4的存在，单纯测定Z2是不能真实反映Z1的。假若Z2与Z1之间 是线性关系，存在偏角Z4引起的误差也无足轻重，关键Z2与Z1之间是非线性的。当角度传感器通过较好的固定方式固定在测量平面上时，角度传感器检测平面与测量平 面工程意义上可实现平行，即使安装时不可避免的产生出偏角Z4， Z4的变化范围也是相对 较小的，且通过在线位置检测，保证Z4可在误差范围之内，即可视为固定值。所以，通过测定Z4，以及实时在线测定倾角传感器所测Z2和Z3，根据公式(1)，可 计算得到精确的Z1。当偏角Z4精确校验标定一段时间后，可能由于振动等因素，造成偏角Z4的变化。因此， 需对偏角进行验证性、非实时的在线检测。 检测Z4的方法如下在角度传感器空间运动范围内的若干位置安装位置检测器，当某个位置检测器触发时， 表示测量平面位于某个特定位置处，且此时Z1已知； 根据公式(1)，可知 Z4=F(Z1, Z2， Z3)即Z4是Z1， Z2， Z3的函数，因此，当Z1已知，通过测定Z2， Z3即可计算得到偏 角Z4;当检测验算得到的偏角Z4超过偏角误差范围，则报警提示，需重新送检、校正；否则， 认为偏角Z4处于正确值范围内。 附图说明附图为方法原理示意图，其中斜平面为测量平面，CO为测量平面上所需测定的轴线，倾 角传感器检测平面与测量平面平行(接触)，BO为实际传感器测量轴线，两轴线的夹角为Z4; BO和BC垂直，且为倾角传感器检测平面的两坐标轴；点b为点B在水平面上的投影，点c 为点C在水平面上的投影；显然，实际角度为CO与cO的夹角Zl，倾角传感器测得BO与 bO的夹角Z2和BC与bc的夹角Z3，其中bc与BP共面平行。具体实施例方式以下结合附图本专利技术作进一步说明当角度传感器通过较好的固定方式固定在测量平面上时，角度传感器检测平面与测量平 面工程意义上可实现平行，通过在线位置标定，保证Z4可在误差范围之内，即可视为固定值；通过测定偏角Z4，以及实时在线测定倾角传感器所测Z2和Z3，根据公式(1)，可计算得到精确的Z1。其中检测Z4的方法如下在角度传感器空间运动范围内的若干位置安装位置检测器，当某个位置检测器触发时， 表示测量平面位于某特定位置处，且此时Z1已知； 根据公式(1)，可知<formula>formula see original document page 5</formula>即Z4是Z1， Z2， Z3的函数，因此，当Z1已知，通过测定Z2， Z3即可计算得到偏 角Z4;当检测验算得到的偏角值超过偏角误差范围，则报警提示，需重新送检、校正；否则， 认为偏角值处于正确值范围内。权利要求1、的技术特征设定斜平面为测量平面，CO为测量平面上所需测定的轴线，轴线CO垂直于测量平面和水平面的交线，倾角传感器检测平面与测量平面平行，BO为实际传感器测量轴线，两轴线的夹角为∠4；BO和BC垂直，且为倾角传感器检测平面的两坐标轴；点b为点B在水平面上的投影，点c为点C在水平面上的投影；显然，实际角度为CO与cO的夹角∠1，倾角传感器测得BO与bO的夹角∠2和BC与bc的夹角∠3，其中bc与BP共面平行；当角度传感器通过较好的固定方式固定在测量平面上时，角度传感器检测平面与测量平面工程意义上可实现平行，即使安装时不可避免的产生出偏角∠4，∠4的变化范围也是相对较小的，且通过在线位置检测，保证∠4可在误差范围之内，即可视为固定值；通过测定∠4，以及实时在线测定倾角传感器所测∠2和∠3，根据公式(1)，sin∠1＝sin∠3×sin∠4+sin∠2×cos∠4(1)可计算得到精确的∠1，即可实现角度传感器安装位置误差的校正。2、 根据权利要求项1所述的，其技术特征是当偏角Z4精确校验标定一段时间后，可能由于振动等因素，造成偏角Z4的变化，需对 偏角进行验证性、非实时的在线检测； 检测Z4的方法如下在角度传感器空间运动范围内的若干位置安装位置检测器，当某个位置检测器触发时， 表示测量平面位于某特定位置处，且此时Z1已知；根据公式(1)，可知Z4二F(Z1， Z2, Z3)，即Z4是Z1， Z2， Z3的函数，因此，当 Zl已知，通过测定Z2， Z3即可计算得到偏角Z4;当检测验算得到的偏角值超过偏角误差范围，则报警提示，需重新送检、校正；否则， 认为偏角Z4处于正确值范围内。全文摘要本专利技术，针对传感器位置的安装精度误差和振动误差，提出了一种传感器位置校正方法，通过信息融合方法，由多个角度传感器经数据融合得到较高精度和可靠性的角度信号。文档编号G01B21/22GK101556150SQ20091005065公开日2009年10月14日 申请日期2009年5月6日 优先权日2009年5月6日专利技术者杜许峰 申请人:杜许峰本文档来自技高网...

【技术保护点】
角度传感器安装位置校正方法的技术特征：　设定斜平面为测量平面，ＣＯ为测量平面上所需测定的轴线，轴线ＣＯ垂直于测量平面和水平面的交线，倾角传感器检测平面与测量平面平行，ＢＯ为实际传感器测量轴线，两轴线的夹角为∠４；ＢＯ和ＢＣ垂直，且为倾 角传感器检测平面的两坐标轴；点ｂ为点Ｂ在水平面上的投影，点ｃ为点Ｃ在水平面上的投影；显然，实际角度为ＣＯ与ｃＯ的夹角∠１，倾角传感器测得ＢＯ与ｂＯ的夹角∠２和ＢＣ与ｂｃ的夹角∠３，其中ｂｃ与ＢＰ共面平行；　当角度传感器通过较好的固定方 式固定在测量平面上时，角度传感器检测平面与测量平面工程意义上可实现平行，即使安装时不可避免的产生出偏角∠４，∠４的变化范围也是相对较小的，且通过在线位置检测，保证∠４可在误差范围之内，即可视为固定值；通过测定∠４，以及实时在线测定倾角传感器所测∠２和∠３，根据公式（１），　ｓｉｎ∠１＝ｓｉｎ∠３×ｓｉｎ∠４＋ｓｉｎ∠２×ｃｏｓ∠４　（１）　可计算得到精确的∠１，即可实现角度传感器安装位置误差的校正。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜许峰，
申请(专利权)人：杜许峰，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]