[发明专利]一种无线倾角仪标定系统

说明书

本发明公开了一种无线倾角仪标定系统，涉及倾角仪技术领域包括上位机、中控旋转平台、转接板以及标定板；上位机用于发送脉冲指令至PLC控制器；PLC控制器用于将脉冲指令发送给步进电机驱动器，以驱动步进电机旋转；进而带动中控旋转平台以预设标准速度作旋转运动，实现无线倾角仪角度的倾斜；转接板和标定板通过相互垂直的接触方式并通过螺纹连接锁紧；标定板上沉下去的凹槽与无线倾角仪的外形轮廓相一致，为无线倾角仪的重复安装和标定提高良好的定位精度，再用螺纹连接将无线倾角仪锁紧在标定板上，减少了重复安装的随意性；中控旋转平台带动标定板旋转，实现加速度计的标定和温度补偿的标定，提高了无线倾角仪的标定效率。

技术领域

本发明涉及倾角仪技术领域，具体是一种无线倾角仪标定系统。

背景技术

高精度倾角仪在车辆底盘调平检测，高塔或高楼监测，桥梁与大坝监测和高精度激光平台设备等各个领域都有广泛的应用，目前市场上的高精度双轴倾角仪在大量程的情况下精度不高，不能满足实际应用的需求；

目前倾角仪是利用铣床分度头对一个圆周进行等分或不等分来产生倾斜角并在该倾斜角上对倾角仪进行标定和检验；铣床分度头的机械间隙使得重复定位的精度不高，而且分度头的角度定位需要手动旋转手轮来完成操作，批量生产时标定人员的劳动强度大，使得每次倾角仪标定的差异性比较大，标定的效率无法提高；基于以上不足，本发明提出一种无线倾角仪标定系统。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出一种无线倾角仪标定系统，能够根据测试人员在给定倾斜角度的条件下，运用步进电机、步进电机驱动器、PLC、中控旋转平台等组成的系统实现自动控制倾斜角度的变化和自动完成标定，减少了重复安装的随意性，提高了无线倾角仪重复标定的安装精度，从而提高无线倾角仪的标定精度。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种无线倾角仪标定系统，包括上位机、PLC控制器、参数采集模块、参数分析模块、机架、步进电机、中控旋转平台、转接板、标定板以及无线倾角仪；

所述上位机用于发送脉冲指令至PLC控制器；所述PLC控制器用于将脉冲指令发送给步进电机驱动器，以驱动步进电机旋转；并将旋转运动传递给中控旋转平台，带动中控旋转平台以预设标准速度作旋转运动，实现无线倾角仪角度的倾斜；

当中控旋转平台以预设标准速度作旋转运动时，所述参数分析模块用于对步进电机的运行参数数据进行预警分析，以及时提醒工作人员对步进电机进行检修，避免影响无线倾角仪的标记工作；

其中，无线倾角仪的具体标记过程为：

先将无线倾角仪的Y轴朝中控旋转平台的方向，标定无线倾角仪绕Y轴顺、逆时针各旋转90度，再绕Y旋转180度，采集此时三个位置的加速度计三轴加速度测量值；再将无线倾角仪转90度，使无线倾角仪的X轴朝中控旋转平台的方向，标定无线倾角仪绕X轴顺、逆时针各旋转90度，再绕X旋转180度，采集此时三个位置的加速度计三轴加速度测量值；实现单轴转台自动标定无线倾角仪的X轴和Y轴共六个倾斜角度的快速标定，建立误差标定模型，得到三轴加速度标定公式并对加速度计进行标定；

将无线倾角仪标定系统固定在高低温试验箱内，建立倾角误差与温度之间的函数关系，得到温度补偿公式，实现无线倾角仪温度补偿的标定。

进一步地，中控旋转平台的旋转角度的获取方法为：

将中控旋转平台的减速比标记为i，步距角标记为α；将PLC控制器发送的脉冲数标记为M，将步进电机驱动器细分等份为N，记中控旋转平台的旋转角度为θ，则θ=(α×M)/(i×N)。

进一步地，所述中控旋转平台以预设标准速度作旋转运动，具体为：

通过转速传感器采集中控旋转平台的实际旋转速度；

所述PLC控制器用于将实际旋转速度与预设标准速度相比较；若速度误差大于预设差值范围，则反馈脉冲调整信号至上位机，对上位机输出的脉冲指令进行调整；具体调整内容包括脉冲发送的频率和个数；使得中控旋转平台以预设标准速度作旋转运动。