提高角速度传感器精度的装置及其方法制造方法及图纸

技术编号:9848446 阅读:153 留言:0更新日期:2014-04-02 16:04
本发明专利技术提供了一种提高角速度传感器精度的装置,包括:第一角速度传感器和第二角速度传感器,其中,第一角速度传感器和第二角速度传感器用于同时测量同一物体旋转时的角速度,第一角速度传感器和第二角速度传感器反向、对称的安装在同一物体的转动轴的两侧。本发明专利技术还公开了一种提高角速度传感器精度的方法。由于本发明专利技术中利用两个角速度传感器反向、对称的安装方式,不需要角速度传感器静止就可以进行“标零偏”的工作,可以及时的校正角速度传感器的“零偏”。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种角速度传感器误差校正领域,更具体地,涉及一种。
技术介绍
目前的角速度传感器都存在“零偏”漂移现象,不同精度的角速度传感器漂移程度不一。目前一般采用对角速度传感器输出的角速度值积分,得到传感器的转动角度。如果不对“零偏”漂移进行校正或处理,将导致测量结果的误差。而且这个误差随时间的加长而增大。即使在传感器静止的状态,因为“零偏”的存在,过一段时间以后得到的结果是:角速度传感器转动了一定的角度。时间越长这个角度越大,但实际上角速度传感器并没有转动;而且这个“零偏”不是一个固定值,不能用简单的“加”或“减”的方法校正。现有技术中对“零偏”的校正方法是:让角速度传感器处于静止状态,将输出的角速度值滤波得到一个“零偏”值,并保存。在以后的读取角速度传感器的角速度值后,用减去这个“零偏”值的方法,得到实际的角速度值。现有技术的缺陷:一是必须让角速度传感器静止才能进行“标零偏”;二是随着温度等其他因素的影响,“零偏”也在发生变化,用这个方法不能及时的校正“零偏”。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的主要目的在于提供一种,能够解决现有技术中存在的无法及时校正角速度传感器“零偏”的问题。为达到上述目的,本专利技术的技术方案是这样实现的:一方面,本专利技术提供了一种提高角速度传感器精度的装置,包括:第一角速度传感器和第二角速度传感器,其中,第一角速度传感器和第二角速度传感器用于同时测量同一物体旋转时的角速度,第一角速度传感器和第二角速度传感器反向、对称的安装在同一物体的转动轴的两侧。优选地,第一角速度传感器和第二角速度传感器还可以反向、对称的安装在同一物体的转动轴的同侧。优选地,安装时,第一角速度传感器的测量轴和第二角速度传感器的测量轴与需要测量物体的转动轴相互平行。优选地,在物体转动时,第一角速度传感器的输出角速度值与第二角速度传感器的输出角速度值相反。优选地,第一角速度传感器与第二角速度传感器同规格、同批次。另一方面,本专利技术还提供了一种提高角速度传感器精度的方法,包括:将第一角速度传感器和第二角速度传感器反向、对称的安装在同一物体的转动轴的两侧;物体开始转动;分别读取第一角速度传感器和第二角速度传感器的输出角速度值Ga和Gb,则:Ga=G+ Δ GaGb=-G+Λ Gb,其中,AGa, ΛGb分别为第一角速度传感器和第二角速度传感器的零偏值,G是实际的角速度值;将Ga=G+ Λ Ga与Gb=-G+ Δ Gb两个公式相减,得出:Ga-Gb=G+ΔGa- (_G+Δ Gb)即,Ga_Gb=2G+Λ Ga - AGb ;将Ga_Gb=2G+ Λ Ga - Λ Gb 除以 2,得出,(Ga - Gb ) /2=26/2+ (AGa- Λ Gb) /2即,(Ga-Gb)/2=G+(AGa- Λ Gb)/2,从而得出物体转动的角速度。优选地,该方法还包括:将Ga=G+ Δ Ga与Gb=-G+Λ Gb两个公式相加后除以2得出所述零偏的平均值,得出:Ga+Gb=G+ΔGa+ (-G+ΔGb)Ga+Gb=G-G+ Δ Ga+ Δ GbGa+Gb= Δ Ga+ Δ Gb(Ga+Gb )/2= ( Δ Ga+ Λ Gb ) /2 ;用Ga- ( Λ Ga+Λ Gb)/2或-Gb- ( AGa+AGb)/2即可得出物体转动时的经过校正的角速度值。优选地,第一角速度传感器和第二角速度传感器还可以反向、对称的安装在同一物体的转动轴的同侧。优选地,安装时,第一角速度传感器的测量轴和第二角速度传感器的测量轴与需要测量物体的转动轴相互平行。优选地,在物体转动时,第一角速度传感器的输出角速度值与第二角速度传感器的输出角速度值相反。优选地,第一角速度传感器与第二角速度传感器同规格、同批次。本专利技术的技术效果:1.由于本专利技术中利用两个角速度传感器反向、对称的安装方式,不需要角速度传感器静止就可以进行“标零偏”的工作,可以及时的校正角速度传感器的“零偏”;2.由于本专利技术中对于需要长时间运行,并且中途不能静止的角速度传感器提供了一种动态“标零偏”,不受温度环境等影响;3.由于本专利技术采用的是普通的角速度传感器,可以获得较精确的角速度值,降低了系统成本。【附图说明】此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解,构成本申请的一部分,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1示出了根据本专利技术实施例一的一种提高角速度传感器精度的装置的结构示意图;图2示出了根据本专利技术实施例二的一种提高角速度传感器精度的装置的俯视结构示意图;图3示出了根据本专利技术实施例二的一种提高角速度传感器精度的装置的侧视结构示意图;图4示出了根据本专利技术实施例三的一种提高角速度传感器精度的装置的结构示意图;图5示出了根据本专利技术实施例四的一种提高角速度传感器精度的方法的流程图;图6示出了根据本专利技术实施例五的一种提高角速度传感器精度的方法的流程图;【具体实施方式】下面将参考附图并结合实施例,来详细说明本专利技术。实施例一图1示出了根据本专利技术实施例一的一种提高角速度传感器精度的装置的结构示意图;如图1所示,该装置包括:第一角速度传感器10和第二角速度传感器20,其中,第一角速度传感器10和第二角速度传感器20用于同时测量同一物体旋转时的角速度,第一角速度传感器10和第二角速度传感器20反向、对称的安装在同一物体的转动轴的两侧。安装时,将第一角速度传感器10和第二角速度传感器20安装在PCB板的同一面(左右对称安装方式),第一角速度传感器10的测量轴和第二角速度传感器20的测量轴与需要测量物体的转动轴相互平行,同时保证第一角速度传感器10和第二传感器20的测量方向相反。本专利技术的实施例中利用两个角速度传感器反向、对称的安装方式,不需要角速度传感器静止就可以进行“标零偏”的工作,可以及时的校正角速度传感器的“零偏”。实施例二图2和图3分别示出了根据本专利技术实施例二的一种提高角速度传感器精度的装置俯视的结构示意图和侧视的结构示意图;如图2和图3所示,安装时,在PCB板的两面(上下对称安装方式)对称的安装第一角速度传感器10和第二角速度传感器20,第一角速度传感器10的测量轴和第二角速度传感器20的测量轴与需要测量物体的转动轴相互平行,条件允许情况下,尽量将第一角速度传感器10和第二角速度传感器20布置在需要测量的物体的转动轴上,同时保证第一角速度传感器10和第二传感器20的测量方向相反。实施例三图4示出了根据本专利技术实施例三的一种提高角速度传感器精度的装置的结构示意图;如图4所示,第一角速度传感器10和第二角速度传感器20还可以反向、对称的安装在同一物体的转动轴的同侧(前后对称安装方式),此时,第一角速度传感器10和第二角速度传感器20安装在PCB板的同一面,第一角速度传感器10的测量轴和第二角速度传感器20的测量轴与需要测量物体的转动轴相互平行,同时保证第一角速度传感器10和第二传感器20的测量方向相反。在物体转动时,第一角速度传感器10的输出角速度值与第二角速度传感器20的输出角速度值相反。第一角速度传感器10与第二角速度传感器20为同规格、同批次的角速度传感器。上述实施例所用的是单轴角速度传感器,而对于双轴的测量系统可以采用以上的几种安装方式的不同组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高角速度传感器精度的装置,其特征在于,包括:第一角速度传感器和第二角速度传感器,其中,所述第一角速度传感器和所述第二角速度传感器用于同时测量同一物体旋转时的角速度,所述第一角速度传感器和所述第二角速度传感器反向、对称的安装在所述同一物体的转动轴的两侧。

【技术特征摘要】
1.一种提高角速度传感器精度的装置,其特征在于,包括:第一角速度传感器和第二角速度传感器,其中, 所述第一角速度传感器和所述第二角速度传感器用于同时测量同一物体旋转时的角速度,所述第一角速度传感器和所述第二角速度传感器反向、对称的安装在所述同一物体的转动轴的两侧。2.根据权利要求1所述的提高角速度传感器精度的装置,其特征在于,所述第一角速度传感器和所述第二角速度传感器还可以反向、对称的安装在所述同一物体的转动轴的同侧。3.根据权利要求1或2所述的提高角速度传感器精度的装置,其特征在于,安装时,所述第一角速度传感器的测量轴和所述第二角速度传感器的测量轴与需要测量物体的转动轴相互平行。4.根据权利要求1-3中任一项所述的提高角速度传感器精度的装置,其特征在于,在物体转动时,所述第一角速度传感器的输出角速度值与所述第二角速度传感器的输出角速度值相反。5.根据权利要求1-3中任一项所述的提高角速度传感器精度的装置,其特征在于,所述第一角速度传感器与所述第二角速度传感器同规格、同批次。6.一种提高角速度传感器精度的方法,其特征在于,包括: 将第一角速度传感器和第二角速度传感器反向、对称的安装在同一物体的转动轴的两侧; 物体开始转动; 分别读取所述第一角速度传感器和所述第二角速度传感器的输出角速度值Ga和Gb,则: Ga=G+ΔGa Gb=-G+Λ Gb, 其中,Λ Ga、Λ Gb分别为所述第一角速度传感器和第二角速度传感器的零偏值,G是实际的角速度值; 将Ga=G+ Λ Ga与Gb=-G+ Δ Gb两个公式相减,得出:Ga-Gb=G+Λ Ga- ...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄喜荣
申请(专利权)人:北京同步科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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