CN209570187U - 一种倾角传感器的标定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种倾角传感器的标定装置，包括电机模块、控制器模块、电机驱动模块、水平调节螺杆、底座、转轴板、传感器安装板、垂直支架和分度盘；所述控制器模块电连接到所述电机驱动模块，发送控制信号给所述电机驱动模块；所述电机驱动模块连接到所述电机模块，根据控制信号控制所述电机模块运动；所述电机模块与所述分度盘配合安装；所述分度盘和所述转轴板配合安装；所述转轴板与所述传感器安装板一端配合安装；所述传感器安装板另一端与所述垂直支架配合安装；所述控制器模块、所述电机驱动模块、所述电机模块和所述垂直支架固定安装在所述底座上；所述水平调节螺杆设置于所述底座上。该标定装置用于标定倾角传感器的测量精度。

Description

一种倾角传感器的标定装置

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种倾角传感器的标定装置。

背景技术

倾角传感器是一种测量相对于水平面倾角变化量的传感器。在现有产品中一般默认倾角传感器的输入输出是准线性的，这样会使倾角传感器的测量误差加大，为了提高测量准确度，需要对倾角传感器进行标定。倾角传感器标定是工程测试中的重要环节，直接影响测试结果的精度，因而倾角传感器的标定对于保证工程的质量有着重要的意义。

倾角传感器精度的不断提升使得对其标定的精度要求也越来越高，尤其输电线路在线监测装置精度的要求对倾角传感器的标定提出了极大的考验。在实际标定中，方法和仪器的选择都很重要，合理的标定方法可提高测量准确度，高精度标定仪器可以提高传感器标定的精度。目前在监测市场上的倾角传感器，高精度的标定难度大，量程增加时测量误差明显增大，不能满足实际应用的要求。传统机械角度发生方法，在精度和测量范围上不能满足要求，无法实现高精度标定。

结合目前的标定方法，一种倾角传感器的标定装置需解决以下几个问题：一、采用高精度的倾角传感器作为标定的标准，从而提高测量精度。二、在倾角传感器标定实验中，零位的判定起着至关重要的作用，在进行实验前，必须对标定台的水平零位和传感器初始位置的水平零位进行调节。

实用新型内容

基于此，本实用新型实施例提供了一种倾角传感器的标定装置，用于标定倾角传感器的测试精度。具体采用的技术方案如下：

一种倾角传感器的标定装置，包括电机模块、控制器模块、电机驱动模块、水平调节螺杆、底座、转轴板、传感器安装板、垂直支架和分度盘；

所述控制器模块电连接到所述电机驱动模块，发送控制信号给所述电机驱动模块；所述电机驱动模块连接到所述电机模块，根据控制信号控制所述电机模块运动；所述电机模块与所述分度盘配合安装；所述分度盘和所述转轴板配合安装；所述转轴板与所述传感器安装板一端配合安装；所述传感器安装板另一端与所述垂直支架配合安装；所述控制器模块、所述电机驱动模块、所述电机模块和所述垂直支架固定安装在所述底座上；所述水平调节螺杆设置于所述底座上。

可选的，所述电机模块包括步进电机；所述步进电机驱动所述分度盘转动。

可选的，所述电机驱动模块包括执行机构，所述执行机构将电脉冲转化为角位移。

可选的，所述底座为方形，所述标定装置共有4个所述水平调节螺杆，分别设置在所述底座的4个顶角处。

本实用新型提供的一种倾角传感器的标定装置，用于在倾角传感器的出厂前或者使用前，进行量程校准。利用该标准装置将被测倾角传感器与标准倾角传感器对同一角度进行测量，并将两者的测量结构进行对比分析，从而标定被测倾角传感器的测量精度。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一个实施例中的倾角传感器的标定装置的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例中的倾角传感器的标定装置的模块控制示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种倾角传感器的标定装置，包括电机模块1、控制器模块2、电机驱动模块3、水平调节螺杆4、底座5、转轴板6、传感器安装板7、垂直支架8和分度盘9；

控制器模块2电连接到电机驱动模块3，发送控制信号给电机驱动模块3；电机驱动模块3连接到电机模块1，根据控制信号控制电机模块1运动；电机模块1与分度盘9配合安装，电机模块中的电机运动时驱动分度盘9转动；分度盘9和转轴板6配合安装，分度盘9转动时带动转轴板6转动；转轴板6与传感器安装板7一端配合安装，转轴板6转动时，传感器安装板7随之转动；传感器安装板7另一端与垂直支架8配合安装，两者可以相对运动，即传感器安装板7转动时，垂直支架8位置保持不变；转轴板6与传感器安装板7无相对位移，运动时，同时转动。传感器安装板7另一端与垂直支架8活动配合安装，传感器安装板7可相对垂直支架8转动。控制器模块2、电机驱动模块3、电机模块1和垂直支架8固定安装在底座5上；水平调节螺杆4设置于底座5上。具体的，控制器模块2接收脉冲信号，比如经过智能终端发送的脉冲信号，并将在该脉冲信号转化为控制信号后，发送给电机驱动模块3，电机驱动模块3根据该控制信号控制电机模块1运动；而电机模块1和分度盘9相连，因此电机模块1中的电机运动时驱动分度盘9，分度盘9带动转轴板6发生角度变化，进一步地带动传感器安装板7转动。本实施例中，标定装置由电机模块1、控制器模块2、电机驱动模块3、分度盘9和其它铝合金结构件组成。水平垂直支架底部设置多个水平调节螺杆。在倾角传感器标定前，可通过水平调节螺杆对标定装置的水平零位和倾角传感器初始位置的水平零位进行调节。

在一个实施例中，电机模块1采用步进电机，步进电机在开环状态下就能实现精确的角度控制。其安装结构简单，没有控制参数设计及其调试的问题，不存在稳定性的问题，接线简单。控制器模块2按照预定数量的脉冲，通过步进电机来控制分度盘的启动、制动、速度和正反向。

电机驱动模块是一种将电脉冲转换为角位移的执行机构，当电机模块采用步进电机时，电机驱动模块采用步进驱动器。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，就驱动步进电机按设定方向转动一个固定的角度，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。步进驱动器可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速和定位的目的。

为了减小传动部分的机械误差，角度转动采用步进电机驱动转轴板运动的方式。由步进电机驱动分度盘，分度盘带动转轴板发生角度旋转，在转轴板的输出端安装相应的传感器安装板，该传感器安装板用于固定传感器，步进电机放置在靠近转轴板的位置。

精度标定时，为保证系统精度，被测倾角传感器和标准倾角传感器都固定在传感器安装板上，并保持它们之间垂直。在倾角传感器标定实验中，零位的判定起着至关重要的作用，对测量数据的精确度有着重要的影响。因此，在进行实验前，对标定装置的水平零位和传感器初始位置的水平零位进行调整。

如图1所述，在一个实施例中，底座5为方形，所述标定装置共有4个水平调节螺杆4，分别设置在底座5的4个顶角处。本实施例中，底座底部设置四个水平调节螺杆，通过调整水平调节螺杆，保持底座的水平。在传感器标定前，对标定台的水平零位和传感器初始位置的水平零位进行判定。

标定比对时：双轴倾角传感器和被测倾角传感器背对背固定在传感器安装板上，以双轴倾角传感器作为标准与被测倾角传感器对比。标定的过程为如附图2所示，智能终端发送脉冲给控制器模块，电机驱动模块根据该脉冲控制电机模块中的电机转动分度盘到一定的角度，从而转轴板转动，进一步带动传感器安装板，对获得的数据进行处理和对比，验证倾角传感器的测量精度。

在一个实施例中，假设电机与分度盘的比例为90:1，即，电机转动90圈，分度盘转动360度。可得，电机转动一圈，转轴板转4度、步进电机为4000步每圈；软件程序设定智能终端发送4000个脉冲至控制器模块，可使电机转动一圈，即可控制转轴板转4度。从而得知，智能终端通过发送最小单位的脉冲，可以控制旋转台转0.001度。从而得知该标定装置标定被测倾角传感器的精度为0.001度。本实施例中，智能终端设置一定的脉冲发送给控制器模块，控制转轴板转动到一定的角度，将被测倾角传感器与标准倾角传感器得到的数据进行对比，验证倾角传感器的测量精度。

本实用新型提供的一种倾角传感器的标定装置，可以在专用程序的配合下，控制转轴板转动来控制标定的角度，进而实现倾角传感器的自动标定，克服了传统手动机械方式下效率低、精度低的缺点，同时，提高了系统的实用性和精度。其中，专用程序可发送脉冲信号即可，本实用新型对此不做限制。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种倾角传感器的标定装置，其特征在于，包括电机模块、控制器模块、电机驱动模块、水平调节螺杆、底座、转轴板、传感器安装板、垂直支架和分度盘；

所述控制器模块电连接到所述电机驱动模块，发送控制信号给所述电机驱动模块；所述电机驱动模块连接到所述电机模块，根据控制信号控制所述电机模块运动；所述电机模块与所述分度盘配合安装；所述分度盘和所述转轴板配合安装；所述转轴板与所述传感器安装板一端配合安装；所述传感器安装板另一端与所述垂直支架配合安装；所述控制器模块、所述电机驱动模块、所述电机模块和所述垂直支架固定安装在所述底座上；所述水平调节螺杆设置于所述底座上。

2.根据权利要求1所述的一种倾角传感器的标定装置，其特征在于，所述电机模块包括步进电机；所述步进电机驱动所述分度盘转动。

3.根据权利要求1所述的一种倾角传感器的标定装置，其特征在于，所述电机驱动模块包括执行机构，所述执行机构将电脉冲转化为角位移。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种倾角传感器的标定装置，其特征在于，所述底座为方形，所述标定装置共有4个所述水平调节螺杆，分别设置在所述底座的4个顶角处。