CN203432572U - 电子式倾角检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电子式倾角检测系统，包括倾角传感器与显示报警器；倾角传感器包括信号产生模块、信号调理模块、信号输出模块及第一电源模块；信号调理模块包括信号放大模块、信号采集模块及第一MCU处理模块；信号输出模块包括CAN输出模块、电流输出模块及模拟电压输出模块；显示报警器包括第二MCU处理模块及与第二MCU处理模块相连的数字显示模块、按键模块、继电器开关模块、报警模块、第二电源模块、第二过压保护模块及PNP输出模块；第二MCU处理模块用于采集倾角传感器信号，经处理显示在数字显示模块上，同时对继电器开关模块与报警模块进行操作。本实用新型具有很好的稳定性，检测精度高，并且使用范围广。
Description
技术领域
本实用新型涉及倾角检测系统，具体地说是一种用于工程车辆的电子式倾角检测系统。
背景技术
用于工程车辆的倾角检测系统包括倾角传感器与显示报警器。现有技术中，倾角传感器存在一些电磁兼容方面的问题，不能满足生产发展的需要；显示报警器只有简单的显示及声音报警功能，不能提供PNP输出，且不具有过压保护功能，从而限制了倾角报警器的使用范围。
发明内容
本实用新型针对上述问题，提供一种电子式倾角检测系统，该检测系统稳定性好、精度高，不仅具有数字显示功能与声音报警功能，而且还具有PNP输出与过压保护功能。
按照本实用新型的技术方案：一种电子式倾角检测系统，包括倾角传感器与显示报警器，所述倾角传感器包括信号产生模块、信号调理模块、信号输出模块及第一电源模块；所述信号产生模块感应倾角的变化，并具有X轴、Y轴和温度三路输出，其输出信号输入至所述信号调理模块；所述信号调理模块包括信号放大模块、信号采集模块及第一MCU处理模块，分别对信号进行放大、模数转换和运算处理；所述第一电源模块与所述第一MCU处理模块相连，为其供电；所述信号输出模块包括CAN输出模块、电流输出模块及模拟电压输出模块；所述显示报警器包括第二MCU处理模块及与所述第二MCU处理模块相连的数字显示模块、按键模块、继电器开关模块、报警模块、第二电源模块、第二过压保护模块及PNP输出模块；所述第二MCU处理模块用于采集所述倾角传感器信号，经处理显示在所述数字显示模块上，同时对所述继电器开关模块与所述报警模块进行操作。
所述第一MCU处理模块还与第一过压保护模块相连，所述第一过压保护模块由所述第一电源模块供电。
所述第二MCU处理模块还与倾角传感器校零模块相连，所述倾角传感器校零模块用于对所述倾角传感器校零。
所述倾角传感器安装在靠近车辆后翻转轴的垂直平面上，所述显示报警器安装在车辆的驾驶室内，所述倾角传感器与所述显示报警器通过电缆相连。
所述电缆分为多段，各段之间通过电缆接头相连。
本实用新型的技术效果在于：本实用新型可实现X轴、Y轴双向倾角的检测，具有很好的稳定性，检测精度高，同时本实用新型在显示报警器中增加了与第二MCU处理模块相连的第二过压保护模块及PNP输出模块，使本实用新型在数字显示功能与声音报警功能的基础上增加了PNP输出与过压保护功能，扩大了本实用新型的使用范围。
附图说明
图1为本实用新型安装位置的结构示意图。
图2为本实用新型的放大图。
图3为本实用新型中的倾角传感器的结构原理框图。
图4为本实用新型中的显示报警器的结构原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
如图1、图2所示，本实用新型是一种电子式倾角检测系统，包括倾角传感器2与显示报警器4，倾角传感器2安装在靠近车辆1后翻转轴的垂直平面上，显示报警器4安装在车辆1的驾驶室内，倾角传感器2与显示报警器4通过电缆3相连。电缆3分为多段，各段之间通过电缆接头5相连。
如图3所示，倾角传感器2包括信号产生模块、信号调理模块、信号输出模块、第一电源模块及第一过压保护模块。
信号产生模块采用MXA2500E感应芯片，具有X轴、Y轴和温度三路输出。信号产生模块感应倾角的变化，其输出信号输入至信号调理模块。
信号调理模块包括信号放大模块、信号采集模块及第一MCU处理模块，分别对信号进行放大、模数转换和运算处理。
信号放大模块采用OPA2335芯片，采用三路放大电路分别对X轴、Y轴以及温度信号进行放大，然后输入到信号采集模块。
信号采集模块采用ADC MAX11060芯片，其对信号产生模块的三路输出进行采集，然后输入到第一MCU处理模块。
第一MCU处理模块采用TM4C123FH6PM芯片，X轴、Y轴和温度信号在MCU信号处理模块中进行运算，得到所需要的结果输入到信号输出模块。
信号输出模块包括CAN输出模块、电流输出模块及模拟电压输出模块。
CAN输出模块采用SN65HVD230芯片，电流输出模块采用XTR111和CSD25302Q2芯片，模拟电压输出模块采用DAC121S101芯片。
第一电源模块采用MC34063芯片，其与第一MCU处理模块及第一过压保护模块相连，为其供电。
第一过压保护模块与MCU信号处理模块相连，为第一MCU处理模块提供过压保护。
倾角传感器2中各模块工作流程如下：信号产生模块先感应出X轴、Y轴的信号和温度补偿信号；由于信号产生模块产生的信号比较弱，需要通过信号放大模块将X轴、Y轴信号和温度信号分别进行放大；放大后的信号输入信号采集模块经ADC MAX11060芯片进行模数转换；经模数转换后的信号输入到第一MCU处理模块TM4C123FH6PM芯片中进行滤波，并将X轴、Y轴信号通过数学运算得出检测倾角，而将温度信号存入EEPROM中以实现温度补偿；将运算得到的结果通过I＼O口输入到信号输出模块，信号经SN65HVD230芯片处理后成为CAN输出，经DAC121S101芯片数模转换后成为模拟电压输出，经XTR111和CSD25302Q2芯片处理后成为电流输出。至此完成整个倾角检测的过程。
如图4所示，显示报警器4包括第二MCU处理模块及与第二MCU处理模块相连的数字显示模块、按键模块、继电器开关模块、报警模块、第二电源模块、倾角传感器校零模块、第二过压保护模块和PNP输出模块。
第二MCU处理模块用于采集倾角传感器信号，经处理显示在数字显示模块上，同时对继电器开关模块与报警模块进行操作。第二MCU处理模块采用TM4C123FH6PM芯片，内核为32位ARM Cortex-M4F处理核，其具有32KBSRAM、2KB EEPROM、256KB Flash、6个16／32定时器、2个12位ADC，可在-40℃到85℃温度范围内工作。
数字显示模块采用ST511SYGWA／S530-E2／S290，显示器可显示6位：高两位为显示报警器工作模式，01模式为正常工作模式，02为设置模式，03为错误模式，04为校核中，05为校核模式；后四位中的第1、2、3位显示角度值，第4位显示正负符号。
按键模块采用NTC014-BB1G-F160T按键，包括up、down、set和Rset键，用于对倾角限定值进行设置、对倾角传感器校核及系统复位。
继电器开关模块采用PCH-124D2H-24V继电器，其工作条件为24V直流。当倾斜角度大于设定值或者进入校核模式时，继电器触点打开。
报警模块采用KP3.840.149蜂鸣器，其声音可达到100DB。当倾斜角度大于设定值和超出可显示范围时，进行报警。
第二电源模块采用MC34063芯片，其将24V电源转换成3.3V电源给第二MCU供电，具有很好的稳定性，并且价格便宜。
倾角传感器校零模块用于对倾角传感器校零。
第二过压保护模块为第二MCU处理模块提供过压保护，使其具有很好的可靠性。第二过压保护模块由第二电源模块供电。
当车辆达到太大的倾斜角度时，本实用新型能够准确实时地提供数字显示信号及报警信号；报警信号是一种有规律的尖叫声，并且尖叫频率随着倾斜角度的加大而增加，开始报警的角度可以全程调节。倾斜角度的数值显示在仪表盘上，所有参数可以在仪表盘上手动调节。
本实用新型可实现X轴、Y轴双向倾角的检测，具有很好的稳定性，检测精度高，同时本实用新型在显示报警器中增加了与第二MCU处理模块相连的第二过压保护模块及PNP输出模块，使本实用新型在数字显示功能与声音报警功能的基础上增加了PNP输出与过压保护功能，扩大了本实用新型的使用范围。
Claims (5)
1.一种电子式倾角检测系统，包括倾角传感器与显示报警器，其特征是：所述倾角传感器包括信号产生模块、信号调理模块、信号输出模块及第一电源模块；所述信号产生模块感应倾角的变化，并具有X轴、Y轴和温度三路输出，其输出信号输入至所述信号调理模块；所述信号调理模块包括信号放大模块、信号采集模块及第一MCU处理模块，分别对信号进行放大、模数转换和运算处理；所述第一电源模块与所述第一MCU处理模块相连，为其供电；所述信号输出模块包括CAN输出模块、电流输出模块及模拟电压输出模块；所述显示报警器包括第二MCU处理模块及与所述第二MCU处理模块相连的数字显示模块、按键模块、继电器开关模块、报警模块、第二电源模块、第二过压保护模块及PNP输出模块；所述第二MCU处理模块用于采集所述倾角传感器信号，经处理显示在所述数字显示模块上，同时对所述继电器开关模块与所述报警模块进行操作。
2.按照权利要求1所述的电子式倾角检测系统，其特征是：所述第一MCU处理模块还与第一过压保护模块相连，所述第一过压保护模块由所述第一电源模块供电。
3.按照权利要求1所述的电子式倾角检测系统，其特征是：所述第二MCU处理模块还与倾角传感器校零模块相连，所述倾角传感器校零模块用于对所述倾角传感器校零。
4.按照权利要求1所述的电子式倾角检测系统，其特征是：所述倾角传感器安装在靠近车辆后翻转轴的垂直平面上，所述显示报警器安装在车辆的驾驶室内，所述倾角传感器与所述显示报警器通过电缆相连。
5.按照权利要求4所述的电子式倾角检测系统，其特征是：所述电缆分为多段，各段之间通过电缆接头相连。
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2013
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