TWI686610B - 慣性量測裝置校正系統 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種慣性量測裝置校正系統，利用比對方式，進行待測慣性量測裝置之校正系統，該系統係包括一具有連接單元及旋轉裝置之作動模組、一設置於該作動模組一側之訊號傳輸模組，及一處理模組，利用該作動模組驅動該待測慣性量測裝置，透過該訊號傳輸模組連接該待測慣性量測裝置，並傳輸該待測慣性量測裝置所產生之訊號，利用該處理模組接收該待測慣性量測裝置，及作動模組所產生之訊號，並顯示該待測慣性量測裝置之測定值，及該作動模組所產生之測定數值，藉以達到量測及校正待測慣性量測裝置之目的。

Description

慣性量測裝置校正系統

本發明係有關於一種慣性量測系統，更詳而言之，尤指一種利用比對方式進行慣性量測裝置校正之慣性量測裝置之校正系統。

傳統的角度量測方式，不外乎使用分度盤進行量測，而分度盤的設計係透過齒輪配比旋轉方式，將一個圓盤等分為數小區塊，然而，該種角度量測的精確度，會因為齒輪的設計、加工及人員的操作方式，產生不同的量測結果。因此無法得到較精確的量測結果。

隨著時代及科技的進步，電子化的商品不斷的推陳出新，利用磁性或電阻進行角度及角加速度量測，已成為現在較常見及準確的量測方式，請參閱第1圖，係為習知角度偵測裝置示意圖，如圖所示，該裝置係包括一轉軸11、一旋轉物體12、一偵測單元13及一控制單元14，其中，該轉軸11分別與旋轉物體12相連接固定，該偵測單元13與第一電極區15，及第二電極區16電性連接，透過第一電極區15及第二電極區16之間的導通，判斷該旋轉物體12旋轉的角度，其中，該第二電極區16分別設置成複數電極區塊，當該旋轉物體12轉 動時，設置於該旋轉物體12上之第一電極區15，因轉動分別接觸到不同的第二電極區16，透過該種方式達到角度量測之目的，然而，該種角度量測方式，係將轉軸周緣分割成複數第二電極區，但該種設置方式無法精確的進行角度判斷，且因該第一電極區與第二電極區使用時，利用接觸導通方式，因此在訊號判斷上，容易因為長時間接觸摩擦的情況下產生誤差。

請參閱第2圖，係為習知角速度偵測系統示意圖，如圖所示，該系統係包括：第一角速度感應器21、第二角速度感應器22及一控制器23，其中，該第一角速度感應器21用以偵測繞著第二方向的軸之動作，該第二角速度感應器22用以偵測第一方向軸之動作，該控制器23藉由執行使用第一修正係數來修正第二角速度感應器22的傾斜角度所導致之輸出誤差之操作，第一振幅為第一角速度感應器21在繞著第二方向軸的第一動作中，但並非再繞著第一方向軸的第二動作當中，來自第一角速度感應器21的輸出值之振幅，第二振幅為當第二角速度感應器22在第一動作當中，而並非在第二動作當中，來自第二角速度感應器22的輸出值之振幅，然而，該種測試方式，係透過第二角速度感應器22所產生之修正值，進行第一角速度感應器21所偵測之偵測值，利用第一角速度感應器21所產生之修正值，來修正第二角速度感應器22所偵測之偵測值，其所使用之方式較為複雜，且得到之數值 需透過運算後才可以得到，其精確度會因為運算時產生誤差。

慣性量測裝置具有角度、角速度與加速度的量測功能，目前的校正裝置主要提供單一特定校正功能，無法同時具有角度、角速度與加速度三種校正能力，不同量測功能分送不同校正裝置執行校正，將造成人工及時間的花費。

鑒於上述習知技術之缺點，本發明主要之目的在於提供一種慣性量測裝置校正系統，同時具有角度、角速度與加速度三種校正能力。透過比對待測慣性量測裝置，及標準量測系統所產生之數值，達到校正慣性量測裝置之目的。

為達上述目的，本發明係提供一種慣性量測裝置校正系統，利用比對方式，進行待測慣性量測裝置之校正系統，該系統係包括一具有連接單元及旋轉裝置之作動模組、一設置於該作動模組一側之訊號傳輸模組，及一處理模組，利用該作動模組驅動該待測慣性量測裝置，透過該訊號傳輸模組連接該待測慣性量測裝置，並傳輸該待測慣性量測裝置所產生之訊號，利用該處理模組接收該待測慣性量測裝置，及作動模組所產生之訊號，並顯示該待測慣性量測裝置之測定值，及該作動模組所產生之測定數值，藉以達到量測及校正待測慣性量測裝置之目的。

11‧‧‧轉軸

12‧‧‧旋轉物體

13‧‧‧偵測單元

14‧‧‧控制單元

15‧‧‧第一電極區

16‧‧‧第二電極區

21‧‧‧第一角速度感應器

22‧‧‧第二角速度感應器

31‧‧‧作動模組

32‧‧‧訊號傳輸模組

33‧‧‧處理模組

34‧‧‧待測慣性量測裝置

311‧‧‧連接單元

312‧‧‧旋轉裝置

3121‧‧‧編碼器

3122‧‧‧馬達

第1圖係為習知角度偵測裝置示意圖。

第2圖係為習知角速度偵測系統示意圖。

第3圖係為本發明慣性量測裝置校正系統實施態樣示意圖。

以下係藉由特定的具體實例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容瞭解本發明之其他優點與功效。

請參閱第3圖，係為本發明慣性量測裝置校正系統實施態樣示意圖，如圖所示，該系統係包括作動模組31、訊號傳輸模組32及處理模組33，透過該作動模組31連接一待測慣性量測裝置34，利用比對方式進行待測慣性量測裝置34校正，其中，該作動模組31係具有一連接單元311及一旋轉裝置312，利用該連接單元311連接該待測慣性量測裝置34，於該旋轉裝置312轉動時，帶動該待測慣性量測裝置34進行旋轉動作，該訊號傳輸模組32電性連接該待測慣性量測裝置34及該旋轉裝置312，透過該訊號傳輸模組32傳輸該待測慣性量測裝置34，及該旋轉裝置312所產生之量測值，該處理模組33接收該訊號傳輸模組32所產生之訊號，換算該作動模組31及待測慣性量測裝置34之輸出數值，及比對兩數值之差值，其中，該旋轉裝置312係為編碼器3121及一馬達3122，該編碼器3121係為光學編碼器或磁性編碼器，透過該編碼器3121控制該馬 達3122產生特定角位移及轉速。馬達轉軸置於水平方向，經由旋轉角度控制特定徑向與重力之夾角，由重力分量產生模擬加速度。該待測慣性量測裝置34係為加速度儀及陀螺儀，透過上述方式進行加速度、角位移及轉速值其中一種量測動作，該處理模組33係為一電腦或一單晶片，藉由比對方式達到校正慣性量測裝置之目的。

上述之實施例僅為例示性說明本發明之特點及其功效，而非用於限制本發明之實質技術內容的範圍。任何熟習此技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與變化。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

31‧‧‧作動模組

32‧‧‧訊號傳輸模組

33‧‧‧處理模組

34‧‧‧待測慣性量測裝置

311‧‧‧連接單元

312‧‧‧旋轉裝置

3121‧‧‧編碼器

3122‧‧‧馬達

Claims (7)

1. 一種慣性量測裝置校正系統，係為一種利用比對方式，進行待測慣性量測裝置之校正系統，該系統係包括：一作動模組，係具有一連接單元及一旋轉裝置，利用該連接單元連接該待測慣性量測裝置，透過該旋轉裝置驅動該待測慣性量測裝置；一訊號傳輸模組，係設置於該作動模組一側，連接該待測慣性量測裝置及該旋轉裝置，讀取並傳輸該待測慣性量測裝置，及該作動模組所產生之訊號；一處理模組，係接收該訊號傳輸模組所產生之訊號，換算該作動模組及待測慣性量測裝置之一輸出數值，及比對兩數值之差值，藉以達到校正慣性量測裝置之目的；以及經由旋轉角度控制特定徑向與重力之夾角，並由重力分量產生模擬加速度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之慣性量測裝置校正系統，其中，該慣性量測裝置係為一加速度儀及陀螺儀。
3. 如申請專利範圍第1項所述之慣性量測裝置校正系統，其中，該輸出數值係為角位移及轉速值其中一種。
4. 如申請專利範圍第1項所述之慣性量測裝置校正系統，其中，該旋轉裝置係包括一馬達及一編碼器。
5. 如申請專利範圍第4項所述之慣性量測裝置校正系統，其中，該編碼器係用以控制該馬達旋轉角度及圈數。
6. 如申請專利範圍第4項所述之慣性量測裝置校正系統，其中，該編碼器係為一光學編碼器或磁性編碼器。
7. 如申請專利範圍第1項所述之慣性量測裝置校正系統，其中，該處理模組係為一電腦或一單晶片。

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