[发明专利]一种高精度里程计有效

专利信息
申请号: 201310645009.3 申请日: 2013-12-05
公开(公告)号: CN103604440A 公开(公告)日: 2014-02-26
发明(设计)人: 熊凯洲;夏旭 申请(专利权)人: 湖南航天机电设备与特种材料研究所
主分类号: G01C22/00 分类号: G01C22/00
代理公司: 长沙正奇专利事务所有限责任公司 43113 代理人: 郭立中
地址: 410205 *** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 高精度 里程计
【说明书】:

技术领域

发明涉及车载里程计设备领域,特别涉及一种高精度里程计。

背景技术

里程计是测量车辆行程及速度的装置,其主要通过测量机动车后轴转速实现里程计算,其实现技术方案有霍尔码盘、旋转变阻器、光电旋转编码器等。

霍尔码盘的原理为转动码盘上均匀分布着一些磁钢片, 磁钢片每经过霍尔传感器都会产生一个脉冲,通过脉冲计数、脉冲宽度测量实现对后轴转速的测量;转动码盘分布磁钢片越多分辨率越高,由于磁钢片尺寸限制,码盘分辨率提高很难,从而限制了这种方式的里程测量精度的提升。

旋转变阻器通过阻值变化反映旋转角度变化,原理简单但阻值随温变化,后级电路复杂,还存在触点摩擦损耗,寿命不长的缺陷;若采用高精度耐久性长的产品,则价格相当昂贵。

光电旋转编码器是当下比较流行的角度传感解决方案,其主要特点有精度高,数字量输出,寿命长、性价比高等;但是,光电编码器怕冲击、怕油污,温度环境适应能力差,一般在-10℃~+60℃内,不能满足里程计工作环境;而工作温度-40℃~+100℃,环境适应能力强的高可靠产品的价格又极其昂贵。

因此,以上里程计的技术实现方案均存在不足,人们急需一种精度适中,集成度高,信号输出丰富,电路简单,工作温度适应范围广,价格低廉的里程计。

发明内容

基于现有技术的不足,本发明要解决的问题是一种高精度里程计。

为解决上述技术问题,本发明提供一种高精度里程计,其包括转轴、外壳、阶梯安装座、轴承、磁钢、磁性编码器、电路板、微控器、电路接口和隔离环;一端装有磁钢的转轴穿过安装座阶梯底部,通过轴承固定在阶梯安装座内侧,阶梯安装座外侧套有外壳;轴承设置在轴肩和隔离环之间,隔离环固定在阶梯安装座上;安装有磁性编码器和微控器的电路板通过螺栓固定在阶梯安装座上;所述磁性编码器正对着磁钢;所述安装在外壳上的电路接口和电路板电连接。

作为本发明一种高精度里程计在一方面的改进:所述阶梯安装座和外壳之间设置有导电密封环,增强气密性电磁封闭性。

作为本发明一种高精度里程计在一方面的改进:所述电路板采用两面灌封,环境耐受能力强,可靠性高。

作为本发明一种高精度里程计在一方面的改进:所述电路接口和外壳之间设置有密封垫圈,增强气密性保护芯片。

作为本发明一种高精度里程计在一方面的改进:所述磁性编码器为AS5040;AS5040是微型磁性传感制造巨头奥地利Austria Microsystems公司生产的10bit可编程磁性旋转编码器,采用3.3V或5V供电,其角度分辨率为0.35°,工作温度-40℃~+125℃,敏感转速小于30000rpm,带串行数据输出和脉冲输出接口,可输出绝对式与增量式角度数据;因此,本发明精度高且具有很强的环境适应能力。

作为本发明一种高精度里程计在一方面的改进:所述微控器为ATmega8;ATmega8是ATMEL公司在2002年第一季度推出的一款新型AVR高档单片机。在AVR家族中,ATmega8是一种非常特殊的单片机,它的芯片内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路,具备AVR高档单片机MEGE系列的全部性能和特点。因此,本发明可以通过微控器内嵌软件完成对采集信息滤波、补偿等实时处理,并且能提供用户配置接口,用户通过结构能够设置按情况设置里程计刻度系数、增量脉冲输出形式和串行数据输出形式等数据。

与现有技术相比,本发明通过轴承稳固转轴,通过隔离环阻隔轴承外的灰尘油污侵蚀芯片,提高了里程计的工作稳定性;采用10bit传感芯片,精度、分辨率高于同类型产品,且工作温度广泛;角度传感采用非接触式连接方式,无磨损,工作寿命长;里程计连接缝隙均设计有导电密封环不怕冲击、不怕油污,具有很强的环境适应能力。

下面结合附图详细说明本发明,其作为本说明书的一部分,通过实施例来说明本发明的原理,本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明在一个优选实施例中的结构示意图;

图2为本发明的原理框图;

图3为本发明的测量电路两面示意图。

图1-3中附图标记的对应关系为:

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