專利名稱：角度傳感器安裝位置校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種角度傳感器安裝位置校正方法，可得到較高精度和可靠性的角度信號， 屬于檢測檢測領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
角度傳感器，提取檢測面的位置信號，并將其轉(zhuǎn)化為電壓信號。但是，由于安裝精度以 及運行振動造成角度傳感器位置微小變化等客觀原因，簡單地利用角度傳感器并不能檢測到 高精度和高可靠性的角度信號。
本發(fā)明針對角度傳感器位置的安裝精度誤差和振動誤差，提出了一種角度傳感器位置校 正方法，通過信息融合方法，由多個角度傳感器經(jīng)數(shù)據(jù)融合得到較高精度和高可靠性的角度 信號。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種角度傳感器位置校正方法，通過信息融合方法，由多個角度傳 感器經(jīng)數(shù)據(jù)融合得到較高精度和可靠性的角度信號。 為實現(xiàn)以上目的，本的技術(shù)方案是-
結(jié)合附圖，設(shè)定斜平面為測量平面，co為測量平面上所需測定的軸線，傾角傳感器檢測
平面與測量平面平行(接觸)，BO為實際傳感器測量軸線，兩軸線的夾角為Z4; BO和BC 垂直，且為傾角傳感器檢測平面的兩坐標(biāo)軸；點b為點B在水平面上的投影，點c為點C在 水平面上的投影；顯然，實際角度為CO與cO的夾角Zl，傾角傳感器測得BO與bO的夾 角Z2和BC與bc的夾角Z3，其中bc與BP共面平行；
設(shè)Bb=l
所以
BO=l/sinZ2 BC=BOXtanZ4
BC=tanZ4/sinZ2 CO=BO/cosZ4
CO=l/(sinZ2XcosZ4) CP=BCXsinz:3
CP=sin Z 3 X tan Z 4/sin Z 2所以
sinZl=(CP+Pc)/CO sinZl=(CP+Bb)/CO
sinZl= (sinZ3XtanZ4/sinZ2+l) X sinZ2XcosZ4 sin Z1 =sin Z 3 X sin Z 4+sin Z 2 X cos Z4 (1)
顯然，由于偏角Z4的存在，單純測定Z2是不能真實反映Z1的。假若Z2與Z1之間 是線性關(guān)系，存在偏角Z4引起的誤差也無足輕重，關(guān)鍵Z2與Z1之間是非線性的。
當(dāng)角度傳感器通過較好的固定方式固定在測量平面上時，角度傳感器檢測平面與測量平 面工程意義上可實現(xiàn)平行，即使安裝時不可避免的產(chǎn)生出偏角Z4， Z4的變化范圍也是相對 較小的，且通過在線位置檢測，保證Z4可在誤差范圍之內(nèi)，即可視為固定值。
所以，通過測定Z4，以及實時在線測定傾角傳感器所測Z2和Z3，根據(jù)公式(1)，可 計算得到精確的Z1。
當(dāng)偏角Z4精確校驗標(biāo)定一段時間后，可能由于振動等因素，造成偏角Z4的變化。因此， 需對偏角進行驗證性、非實時的在線檢測。 檢測Z4的方法如下
在角度傳感器空間運動范圍內(nèi)的若干位置安裝位置檢測器，當(dāng)某個位置檢測器觸發(fā)時， 表示測量平面位于某個特定位置處，且此時Z1已知； 根據(jù)公式(1)，可知 Z4=F(Z1, Z2， Z3)
即Z4是Z1， Z2， Z3的函數(shù)，因此，當(dāng)Z1已知，通過測定Z2， Z3即可計算得到偏 角Z4;
當(dāng)檢測驗算得到的偏角Z4超過偏角誤差范圍，則報警提示，需重新送檢、校正；否則， 認為偏角Z4處于正確值范圍內(nèi)。


附圖為方法原理示意圖，其中斜平面為測量平面，CO為測量平面上所需測定的軸線，傾 角傳感器檢測平面與測量平面平行(接觸)，BO為實際傳感器測量軸線，兩軸線的夾角為Z4; BO和BC垂直，且為傾角傳感器檢測平面的兩坐標(biāo)軸；點b為點B在水平面上的投影，點c 為點C在水平面上的投影；顯然，實際角度為CO與cO的夾角Zl，傾角傳感器測得BO與 bO的夾角Z2和BC與bc的夾角Z3，其中bc與BP共面平行。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖本發(fā)明作進一步說明
當(dāng)角度傳感器通過較好的固定方式固定在測量平面上時，角度傳感器檢測平面與測量平 面工程意義上可實現(xiàn)平行，通過在線位置標(biāo)定，保證Z4可在誤差范圍之內(nèi)，即可視為固定
值；通過測定偏角Z4，以及實時在線測定傾角傳感器所測Z2和Z3，根據(jù)公式(1)，可計
算得到精確的Z1。
其中檢測Z4的方法如下
在角度傳感器空間運動范圍內(nèi)的若干位置安裝位置檢測器，當(dāng)某個位置檢測器觸發(fā)時， 表示測量平面位于某特定位置處，且此時Z1已知； 根據(jù)公式(1)，可知
<formula>formula see original document page 5</formula>
即Z4是Z1， Z2， Z3的函數(shù)，因此，當(dāng)Z1已知，通過測定Z2， Z3即可計算得到偏 角Z4;
當(dāng)檢測驗算得到的偏角值超過偏角誤差范圍，則報警提示，需重新送檢、校正；否則， 認為偏角值處于正確值范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、角度傳感器安裝位置校正方法的技術(shù)特征設(shè)定斜平面為測量平面，CO為測量平面上所需測定的軸線，軸線CO垂直于測量平面和水平面的交線，傾角傳感器檢測平面與測量平面平行，BO為實際傳感器測量軸線，兩軸線的夾角為∠4；BO和BC垂直，且為傾角傳感器檢測平面的兩坐標(biāo)軸；點b為點B在水平面上的投影，點c為點C在水平面上的投影；顯然，實際角度為CO與cO的夾角∠1，傾角傳感器測得BO與bO的夾角∠2和BC與bc的夾角∠3，其中bc與BP共面平行；當(dāng)角度傳感器通過較好的固定方式固定在測量平面上時，角度傳感器檢測平面與測量平面工程意義上可實現(xiàn)平行，即使安裝時不可避免的產(chǎn)生出偏角∠4，∠4的變化范圍也是相對較小的，且通過在線位置檢測，保證∠4可在誤差范圍之內(nèi)，即可視為固定值；通過測定∠4，以及實時在線測定傾角傳感器所測∠2和∠3，根據(jù)公式(1)，sin∠1＝sin∠3×sin∠4+sin∠2×cos∠4(1)可計算得到精確的∠1，即可實現(xiàn)角度傳感器安裝位置誤差的校正。
2、 根據(jù)權(quán)利要求項1所述的角度傳感器安裝位置校正方法，其技術(shù)特征是當(dāng)偏角Z4精確校驗標(biāo)定一段時間后，可能由于振動等因素，造成偏角Z4的變化，需對 偏角進行驗證性、非實時的在線檢測； 檢測Z4的方法如下在角度傳感器空間運動范圍內(nèi)的若干位置安裝位置檢測器，當(dāng)某個位置檢測器觸發(fā)時， 表示測量平面位于某特定位置處，且此時Z1已知；根據(jù)公式(1)，可知Z4二F(Z1， Z2, Z3)，即Z4是Z1， Z2， Z3的函數(shù)，因此，當(dāng) Zl已知，通過測定Z2， Z3即可計算得到偏角Z4;當(dāng)檢測驗算得到的偏角值超過偏角誤差范圍，則報警提示，需重新送檢、校正；否則， 認為偏角Z4處于正確值范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明角度傳感器安裝位置校正方法，針對傳感器位置的安裝精度誤差和振動誤差，提出了一種傳感器位置校正方法，通過信息融合方法，由多個角度傳感器經(jīng)數(shù)據(jù)融合得到較高精度和可靠性的角度信號。
文檔編號G01B21/22GK101556150SQ20091005065
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月6日
發(fā)明者杜許峰 申請人:杜許峰