CN112325906B - 电子经纬仪编码器辅助校准装置、方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子经纬仪编码器辅助校准装置、方法及设备，属于辅助校准技术领域，通过设置信号同步采集器和控制组件，实现对两路正交信号数据的采集，从而对信号数据进行处理，可视化显示采集及处理数据，用户可以直接通过显示模块看到待检测电位器的位置及过程数据，实现了电子经纬仪编码器校准的可视化辅助，较低了掌握编码器调整所需的时间，提高了编码器校准的效率和成功率。

Description

电子经纬仪编码器辅助校准装置、方法及设备

技术领域

本发明属于辅助校准技术领域，具体涉及一种电子经纬仪编码器辅助校准装置、方法及设备。

背景技术

经纬仪是一种常规的测量仪器，电子经纬仪是集光、机、电、计算为一体的自动化、高精度的光学仪器，是在光学经纬仪的电子化智能化基础上，采用了电子细分、控制处理技术和滤波技术，实现测量读数的智能化。在角度的高精度测量中，电子经纬仪扮演着重要的角色。

电子经纬仪编码器主要采用光栅测角技术测量照准部横向转动角及望远镜俯仰角。光栅测角技术主要采用编码器电路对两路相差90度的光强变化信号进行相位细分编码，从而得到精确旋转角，一般一个编码器需要多对相差90信号进行平均计算以提高稳定性和精度。在长期使用时，外在因素会造成光路差别、几何尺寸差别，导致各路信号出现幅值、相位上的偏差。一般通过对编码器上的多组电位器进行校准，以实现各路信号的匹配，从而保证精度。

但是，需要校准的多路信号通常对应着多个电位器，有的经纬仪甚至有10多个电位器，因此，校准工作需要人员有良好的经验及手艺，这给校准技术的掌握和普及带来了困难。

发明内容

为了至少解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种电子经纬仪编码器辅助校准装置、方法及设备，以实现对电子经纬仪编码器的辅助校准。

本发明提供的技术方案如下：

一方面，一种电子经纬仪编码器辅助校准装置，包括：信号同步采集器、控制组件；所述信号同步采集器与所述控制组件相连；

所述信号同步采集器，用于采集两路正交信号数据，所述正交信号数据，包括：波形图；

所述控制组件，包括：数据预处理模块、特征数据识别分析模块、校准操作自动判断模块和校准操作可视化模块；

所述数据预处理模块，用于对所述正交信号数据进行预处理，获取实时波形数据；

所述特征数据识别分析模块，用于基于数据库，确定所述实时波形数据与合格数据的偏差量；

所述校准操作自动判断模块，用于调用数据库中存储的编码器校准参照数据，基于所述偏差量和所述编码器校准参照数据，获取操作提示；

所述校准操作可视化模块，用于基于编码器三维图，根据所述操作提示，提示所述编码器的待校准电位器。

可选的，所述数据预处理模块，用于：对所述正交信号数据中的波形图进行合成，获取李萨如波形。

可选的，所述特征数据识别分析模块，用于基于数据库，调取合格数据，所述合格数据包括历史数据和状态信息。

可选的，所述校准操作自动判断模块，用于调用数据库中存储的编码器校准参照数据，所述编码器校准参照数据，包括：编码器校准电位器布局、电路结构、操作流程。

可选的，所述校准操作可视化模块，用于基于预设编码器三维图，根据操作提示，以使显示模块高亮显示下一步操作的电位器。

可选的，所述校准操作可视化模块还用于：获取操作方法说明，以使所述显示模块，显示所述操作方法说明和所述电位器。

又一方面，一种电子经纬仪编码器辅助校准方法，包括：

获取两路正交信号数据，所述正交信号数据，包括：波形图；

对所述正交信号数据进行预处理，获取实时波形数据；

基于数据库，确定所述实时波形数据与合格数据的偏差量；

调用数据库中存储的编码器校准参照数据，基于所述偏差量和所述编码器校准参照数据，获取操作提示；

基于编码器三维图，根据所述操作提示，提示所述编码器的待校准电位器。

可选的，所述编码器校准参照数据，包括：编码器校准电位器布局、电路结构、操作流程。

可选的，所述基于编码器三维图，根据所述操作提示，提示所述编码器的待校准电位器，包括：

基于预设编码器三维图，根据操作提示，以使显示模块高亮显示下一步操作的电位器。

又一方面，一种电子经纬仪编码器辅助校准设备，包括：处理器，以及与所述处理器相连接的存储器；

所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序至少用于执行上述任一项所述的电子经纬仪编码器辅助校准方法；

所述处理器用于调用并执行所述存储器中的所述计算机程序。

本发明的有益效果为：

本发明实施例提供的电子经纬仪编码器辅助校准装置、方法及设备，该装置，通过设置信号同步采集器、控制组件；信号同步采集器与控制组件相连；信号同步采集器，用于采集两路正交信号数据，正交信号数据，包括：波形图；控制组件，包括：数据预处理模块、特征数据识别分析模块、校准操作自动判断模块和校准操作可视化模块；数据预处理模块，用于对正交信号数据进行预处理，获取实时波形数据；特征数据识别分析模块，用于基于数据库，确定实时波形数据与合格数据的偏差量；校准操作自动判断模块，用于调用数据库中存储的编码器校准参照数据，基于偏差量和编码器校准参照数据，获取操作提示；校准操作可视化模块，用于基于编码器三维图，根据操作提示，提示编码器的待校准电位器。通过设置信号同步采集器和控制组件，实现对两路正交信号数据的采集和处理，从而对信号数据进行处理，可视化显示采集及处理数据，用户可以直接通过显示模块看到待检测电位器的位置，实现了电子经纬仪编码器校准的可视化辅助，较低了掌握编码器调整所需的时间，提高了编码器校准的效率和成功率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电子经纬仪编码器辅助校准装置结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电子经纬仪编码器辅助校准方法流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电子经纬仪编码器辅助校准设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

为了至少解决本发明中提出的技术问题，本发明实施例提供一种电子经纬仪编码器辅助校准装置，以实现对电子经纬仪编码器的辅助校准。

图1为本发明实施例提供的一种电子经纬仪编码器辅助校准装置结构示意图，请参阅图1，本发明实施例提供的装置，可以包括以下结构：信号同步采集器1、控制组件2；信号同步采集器1与控制组件2相连。

信号同步采集器1，用于采集两路正交信号数据，正交信号数据，包括：波形图。控制组件2，包括：数据预处理模块21、特征数据识别分析模块22、校准操作自动判断模块23和校准操作可视化模块24。其中，数据预处理模块21，用于对正交信号数据进行预处理，获取实时波形数据；特征数据识别分析模块22，用于基于数据库，确定实时波形数据与合格数据的偏差量；校准操作自动判断模块23，用于调用数据库中存储的编码器校准参照数据，基于偏差量和编码器校准参照数据，获取操作提示；校准操作可视化模块24，用于基于编码器三维图，根据操作提示，提示编码器的待校准电位器。

在一个具体的实现过程中，可以定义任何一个待校准的电子经纬仪编码器为目标待校准的电子经纬仪编码器，采用本申请的电子经纬仪编码器辅助校准装置对该目标待校准的电子经纬仪编码器进行辅助校准。

例如，在本实施例中，可以将电子经纬仪编码器辅助校准装置中的信号同步采集器的输入端与目标电子经纬仪编码器测点相连，信号同步采集器的输出端与控制组件相连。其中，信号同步采集器用于采集两路正交信号数据，信号同步采集器的具体型号，此处不做限定，能实现对两路正交信号数据的采集能够即可；控制组件可以为便携主机、平板、手机终端等，此处也不做具体限定，能实现控制组件的功能即可，如，控制组件可以包括分析软件和数据库，分析软件可以对波形进行实时合成显示和特征提取，数据库中记录有合格波形的信息、特征数据及相应的调整流程，分析软件将实时的波形数据信息与数据库中的信息进行对比，结合调整流程自动判断，以可视化方式显示下一步调整方法，提供辅助校准信息。

例如，在本实施例中，可以通过信号同步采集器来采集两路相差90度信号的波形，采集到的波形经过数据预处理模块后，进行预处理，获取实时波形数据，为了进一步实现可视化，可以通过显示模块，实时显示获取到的波形图，显示波形图预处理过程的数据信息等。其中，信号同步采集器具有输入端和输出端，输入端与电子经纬仪编码器连接，实现2路信号的同步采集，输出端通过串口与便携平板电脑连接，实现信号实时传输到便携平板电脑。

在一些实施例中，可选的，数据预处理模块，用于：对正交信号数据中的波形图进行合成，获取李萨如波形。

例如，控制组件中包括数据预处理模块，在获取到两路90度正交信号后，显示模块通过串口读取2路正交信号数据，并显示在主机屏幕上。数据预处理模块可以包括合成李萨如波形模块，对2路90信号进行合成显示(正常波形通常为正圆)；数据预处理模块可以包括实时相位差曲线模块，实时计算2路信号的相位波形；数据预处理模块可以包括特征参数模块将计算2路波形的幅值、相位、李萨如曲线圆度、数据方差、峭度参数，并显示在屏幕上。

在本实施例中，为了提升使用便捷性，还可以将波形数据、编码器状态信息手动保存至数据库，用于后续的数据对比与判断。

在一些实施例中，可选的，特征数据识别分析模块，用于基于数据库，调取合格数据，合格数据包括历史数据和状态信息。

例如，特征参数识别分析模块通过经纬仪身份信息读取数据库中的历史数据和状态信息，与实时波形数据进行对比，判断实时数据与合格数据的偏差量。

在一些实施例中，可选的，校准操作自动判断模块，用于调用数据库中存储的编码器校准参照数据，编码器校准参照数据，包括：编码器校准电位器布局、电路结构、操作流程。

例如，校准操作自动判断模块通过经纬仪身份信息读取预先存储在数据库中的编码器校准电位器布局、电路结构、操作流程，通过分析特征参数的偏差，给出下一步操作的方案。

在一些实施例中，可选的，校准操作可视化模块，用于基于预设编码器三维图，根据操作提示，以使显示模块高亮显示下一步操作的电位器。

在一些实施例中，可选的，校准操作可视化模块还用于：获取操作方法说明，以使显示模块，显示操作方法说明和电位器。

例如，校准操作可视化模块通过经纬仪编码器身份信息，读取数据中预存的编码器三维图，结合校准操作自动判断模块给出的操作方案，高亮显示下一步操作的电位器，并以文字形式，显示操作方法。

在本发明实施例提供的电子经纬仪编码器辅助校准中，通过设置信号同步采集器、控制组件；信号同步采集器与控制组件相连；信号同步采集器，用于采集两路正交信号数据，正交信号数据，包括：波形图；控制组件，包括：数据预处理模块、特征数据识别分析模块、校准操作自动判断模块和校准操作可视化模块；数据预处理模块，用于对正交信号数据进行预处理，获取实时波形数据；特征数据识别分析模块，用于基于数据库，确定实时波形数据与合格数据的偏差量；校准操作自动判断模块，用于调用数据库中存储的编码器校准参照数据，基于偏差量和编码器校准参照数据，获取操作提示；校准操作可视化模块，用于基于编码器三维图，根据操作提示，提示编码器的待校准电位器。通过设置信号同步采集器和控制组件，实现对两路正交信号数据的采集和处理，从而对信号数据进行处理，可视化显示采集及处理数据，用户可以直接通过显示模块看到待检测电位器的位置，实现了电子经纬仪编码器校准的可视化辅助，较低了掌握编码器调整所需的时间，提高了编码器校准的效率和成功率。

基于一个总的发明构思，本发明实施例还提供一种电子经纬仪编码器辅助校准方法。

图2为本发明实施例提供的一种电子经纬仪编码器辅助校准方法流程示意图，请参阅图2，本发明实施例提供的方法，可以包括以下步骤：

S21、获取两路正交信号数据，正交信号数据，包括：波形图；

S22、对正交信号数据进行预处理，获取实时波形数据；

S23、基于数据库，确定实时波形数据与合格数据的偏差量；

S24、调用数据库中存储的编码器校准参照数据，基于偏差量和编码器校准参照数据，获取操作提示；

S25、基于编码器三维图，根据操作提示，提示编码器的待校准电位器。

在一些实施例中，可选的，编码器校准参照数据，包括：编码器校准电位器布局、电路结构、操作流程。

在一些实施例中，可选的，基于编码器三维图，根据操作提示，提示编码器的待校准电位器，包括：

基于预设编码器三维图，根据操作提示，以使显示模块高亮显示下一步操作的电位器。

例如，可以在数据库中存储电子经纬仪编码器的校准电位器布图、电路结构以及校准方法等，在用户进行校准时，根据采集到的信号，分析确定下一步待校准的电位器，在屏幕高亮显示，并同时显示文字说明，使得用户可以直接根据屏幕确认到下一个待校准的电位器，参考提示的校准说明进行校准。校准完一个电位器后，数据库进行存储，提示进行下一个电位器的校准，以此类推，实现对多个电位器的校准工作。

关于上述实施例中的方法，其中步骤的具体执行方式已经在有关该装置的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

在本发明实施例提供的电子经纬仪编码器辅助方法，通过信号同步采集器和控制组件，实现对两路正交信号数据的采集和处理，从而对信号数据进行处理，可视化显示采集及处理数据，用户可以直接通过显示模块看到待检测电位器的位置，实现了电子经纬仪编码器校准的可视化辅助，较低了掌握编码器调整所需的时间，提高了编码器校准的效率和成功率。

基于一个总的发明构思，本发明实施例还提供一种电子经纬仪编码器辅助校准设备。

图3为本发明实施例提供的一种电子经纬仪编码器辅助校准设备结构示意图，请参阅图3，本发明实施例提供的一种电子经纬仪编码器辅助校准设备，包括：处理器31，以及与处理器相连接的存储器32。

存储器32用于存储计算机程序，计算机程序至少用于上述任一实施例记载的电子经纬仪编码器辅助校准方法；

处理器31用于调用并执行存储器中的计算机程序。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电子经纬仪编码器辅助校准装置，其特征在于，包括：信号同步采集器、控制组件；所述信号同步采集器与所述控制组件相连；

所述信号同步采集器，用于采集两路正交信号数据，所述正交信号数据，包括：波形图；

所述控制组件，包括：数据预处理模块、特征数据识别分析模块、校准操作自动判断模块和校准操作可视化模块；

所述数据预处理模块，用于对所述正交信号数据进行预处理，获取实时波形数据；

所述特征数据识别分析模块，用于基于数据库，确定所述实时波形数据与合格数据的偏差量；

所述校准操作自动判断模块，用于调用数据库中存储的编码器校准参照数据，基于所述偏差量和所述编码器校准参照数据，获取操作提示；

所述校准操作可视化模块，用于基于编码器三维图，根据所述操作提示，提示所述编码器的待校准电位器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据预处理模块，用于：对所述正交信号数据中的波形图进行合成，获取李萨如波形。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述特征数据识别分析模块，用于基于数据库，调取合格数据，所述合格数据包括历史数据和状态信息。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述校准操作自动判断模块，用于调用数据库中存储的编码器校准参照数据，所述编码器校准参照数据，包括：编码器校准电位器布局、电路结构、操作流程。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述校准操作可视化模块，用于基于预设编码器三维图，根据操作提示，以使显示模块高亮显示下一步操作的电位器。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述校准操作可视化模块还用于：获取操作方法说明，以使所述显示模块，显示所述操作方法说明和所述电位器。

7.一种电子经纬仪编码器辅助校准方法，其特征在于，包括：

获取两路正交信号数据，所述正交信号数据，包括：波形图；

对所述正交信号数据进行预处理，获取实时波形数据；

基于数据库，确定所述实时波形数据与合格数据的偏差量；

调用数据库中存储的编码器校准参照数据，基于所述偏差量和所述编码器校准参照数据，获取操作提示；

基于编码器三维图，根据所述操作提示，提示所述编码器的待校准电位器。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述编码器校准参照数据，包括：编码器校准电位器布局、电路结构、操作流程。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于编码器三维图，根据所述操作提示，提示所述编码器的待校准电位器，包括：

基于预设编码器三维图，根据操作提示，以使显示模块高亮显示下一步操作的电位器。

10.一种电子经纬仪编码器辅助校准设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器相连接的存储器；

所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序至少用于执行权利要求7～9任一项所述的电子经纬仪编码器辅助校准方法；

所述处理器用于调用并执行所述存储器中的所述计算机程序。

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