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    重庆时时彩龙虎怎么追: 电容式角度传感器标定装置.pdf

    关 键 词:
    电容 角度 传感器 标定 装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN200810032383.5

    申请日:

    2008.01.08

    公开号:

    CN101216333A

    公开日:

    2008.07.09

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G01D 18/00公开日:20080709|||实质审查的生效|||公开
    IPC分类号: G01D18/00 主分类号: G01D18/00
    申请人: 上海大学
    发明人: 钟德华; 宋启敏; 夏翠艳; 毛文龙; 巴怡然
    地址: 200444上海市宝山区上大路99号
    优先权:
    专利代理机构: 上海上大专利事务所 代理人: 何文欣
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN200810032383.5

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2010.07.14|||2008.09.03|||2008.07.09

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种电容式角度传感器标定装置。它包括标定台、电容式角度传感器和计算机,在标定台上同轴安装电容式角度传感器和一个增量式光电编码器,其两者的输出口经一个CPLD数据采集电路通过信号线分别连接到计算机的输入口,其输入的信号由计算机分析处理获得电容式角度传感器的标定参数。本发明结构、工艺简单,制造方便,成本低,使用方便,可靠性高。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种电容式角度传感器标定装置,包括标定台(1)、电容式角度传感器(2)和计算机(5),其特征在于:所述的标定台上同轴安装电容式角度传感器(2)和一个增量式光电编码器(3),所述的电容式角度传感器(2)和一个增量式光电编码器(3)的输出口经一个CPLD数据采集电路(4)通过信号线分别连接所述的计算机(5)的输入口,其输入的信号由计算机(5)分析处理获得电容式角度传感器的标定参数。

    2.  根据权利要求1所述的电容式角度传感器标定装置,其特征在于:所述的标定台(1)由底座(9)、支架(10)、旋转轴(7)、保持架(8)和轴套(11)组成。底座(9)上固定支架(10);支架(10)顶部固定安装轴套(11);旋转轴(7)安装在轴套(11)中,并能够自由转动,旋转轴(7)的一端有一个转动把手;保持架(8)底端固定在底座(9)上,顶端固定安装在旋转轴(7)上的电容式角度传感器(2)和增量式光电编码器(3)的壳体。

    3.  根据权利要求1所述的电容式角度传感器标定装置,其特征在于:所述的CPLD数据采集电路(4)以EPM7128S-100芯片为核心,在它的内部逻辑中设计有四倍频电路(13),计数电路(16)和计算机接口电路(14),可以通过信号线分别采集增量式光电编码器(3)和电容式角度传感器(2)的信号。

    4.  根据权利要求1所述的电容式角度传感器标定装置,其特征在于:所述的增量式光电编码器(3)是周脉冲个数为2500个的空心轴增量式光电编码器,信号通过四倍频电路处理后周脉冲个数增加到10000个,提高了测量精度。

    说明书

    说明书电容式角度传感器标定装置
    技术领域
    本发明涉及一种电容式角度传感器标定装置,更具体地说,是涉及一种汽车电动助力转向系统EPS中方向盘专用电容式角度传感器标定装置。
    背景技术
    在汽车电动助力转向系统EPS中,角度传感器可以有效地获取方向盘旋转角度,有利于EPS控制模型的实现和控制性能的优化。EPS是一套集机械结构、助力电机、传感器、控制器为一体的总成部件。车用传感器具有量大、安全性要求高等特点,因此,车用角度传感器参数的有效标定一直是一项重要的研究内容。本标定装置主要用于标定一种特定的车用方向盘角度传感器的参数。若标定采用的评价指标不当,可能使标定结果不能反映实际测量值,甚至失去标定意义,为此提出了一套全新的标定装置。
    发明内容
    本发明的目的是提供一种结构工艺简单、制造方便、低成本、使用方便、可靠性高、标定原理清晰的电容式角度传感器标定装置。
    为达到上述目的,本发明的构思是:
    本发明的原理基础是通过增量式光电编码器测到的转角大小作为标准的转角值来标定本电容式角度传感器的角度参数。本发明把增量式光电编码器和电容式角度传感器安装在同一个旋转轴上,当旋转轴转动时,电容式角度传感器和增量式光电编码器同时跟踪旋转轴转角变化,实时地输出相应的电压和脉冲信号。最终,通过计算机处理以增量式光电编码测得的转角大小作为标准的转角值来分析、标定电容式角度传感的参数。本发明的优点是:结构工艺简单、制造方便、低成本、使用方便、可靠性高、标定原理清晰。
    本发明的电容式角度传感器标定装置,它由标定台、电容式角度传感器和计算机组成。标定台是电容式角度传感器标定装置的机械装置,用于安装电容式角度传感器和增量式光电编码器;增量式光电编码器是周脉冲个数为2500个的空心轴增量式光电编码器;电容式角度传感器是特定的获取方向盘旋转角度的角度传感器;CPLD数据采集电路以CPLD芯片为核心,分别采集增量式光电编码器和电容式角度传感器输出的两路角度信号;计算机通过实时获取CPLD数据采集电路采集到的两路角度信号,再用标定软件以增量式光电编码器测得的角度值为标准角度值,分析和标定电容式角度传感器的参数。
    根据上述的发明构思,本发明采用下述技术方案:
    一种电容式角度传感器标定装置,包括标定台、电容式角度传感器和计算机,其特征在于:所述的标定台上同轴安装所述的电容式角度传感器和一个增量式光电编码器,所述的电容式角度传感器和增量式光电编码器的输出口经一个CPLD数据采集电路通过信号线分别连接所述的计算机的输入口,其输入的信号由计算机分析处理获得电容式角度传感器的标定参数
    上述的标定台,由底座、支架、旋转轴、保持架和轴套组成。底座上固定支架;支架顶部固定安装轴套;旋转轴安装在轴套中使它能够自由转动,旋转轴的一端有一个转动把手;保持架底端固定在底座上,顶端固定安装在旋转轴上的电容式角度传感器和增量式光电编码器的壳体。
    上述的CPLD数据采集电路,主要包括复杂可编程逻辑器件(CPLD)、光电耦合器、A/D转换器、频率测量、计算机并口。CPLD内部逻辑中设计有四倍频电路,计数电路和计算机接口电路;光电耦合器可以有效地消除噪声,提高光电编码器信号的传输质量;A/D转换器可以将电容式角度传感器输出的电压信号转换成计算机能够识别的数字信号;计算机并口可以实现CPLD数据采集电路和计算机之间的双向通讯。增量式光电编码器的脉冲信号经光电耦合器输入到CPLD内部,经过计算机接口电路控制计算机并口输入到计算机中;电容式角度传感器输出的电压经A/D转换器转换成数字信号后,经计算机接口电路控制计算机并口输入到计算机中;频率测量是CPLD数据采集电路的扩展设计。
    本发明的增量式光电编码器是周脉冲个数为2500个的空心轴增量式光电编码器。
    本发明的电容式角度传感器是汽车方向盘专业角度传感器,通过一种变结构电容极板,主要由动片和定片组成,通过旋转轴带动动片旋转形成多相电场后,经过电场合成耦合实时地输出相应的电压信号。
    本发明的计算机主要用于实时地获取CPLD数据采集电路采集到的电容式角度传感器和增量式光电编码器两路信号。
    本发明与现有的技术相比较,具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点:
    1.由于本发明的标定台,结构简单,使用方便,提高了效率。并且,标定台的转动把手设计为手动控制旋转轴转动和电机控制旋转轴转动都提供了可能。
    2.由于采用了增量式光电编码器测得的转角作为标准来标定电容式角度传感器,它输出的脉冲信号抗干扰能力强、稳定性高、采集方便。同时,增量式光电编码器的脉冲信号经4倍频电路处理后,提高了标定的精度。
    附图说明
    图1为本发明一个实施例的系统结构框图。
    图2为图1示例的标定台结构图。
    图3为本发明CPLD数据采集电路结构框图。
    图4为图1示例的计算机处理流程框图。
    具体实施方式
    本发明的一个优选实施例结合附图详述如下:
    本电容式角度传感器标定装置系统结构框图如图1所示。包括标定台1、电容式角度传感器2、增量式光电编码器3、CPLD数据采集电路4和计算机5。标定台1通过转动的旋转轴2实时地输出电容式角度传感器2和增量式光电编码器3两路信号到CPLD数据采集电路4,信号通过CPLD数据采集电路4处理后经计算机并口传输到计算机5,计算机5进行分析、处理后输出电容式角度传感器2的标定参数。
    旋转轴7转动时,带动电容式角度传感器2动极片和增量式光电编码器3同轴转动,同时,电容式角度传感器2的电压信号和增量式光电编码器3的脉冲信号通过信号线传输到CPLD数据采集电路4。信号通过CPLD数据采集电路4处理后经计算机并口传输到计算机5,计算机5以增量式光电编码器3所测得的角度信号为标准值来分析电容式角度传感器2采集到的角度信号,最终标定电容式角度传感器2的参数。
    上述的标定台1结构如图2所示。包括增量式光电编码器3、旋转轴7、保持架8、底座9、电容式角度传感器2、轴套11、支架10。支架10固定在底座9上,轴套11固定安装在支架10顶端,旋转轴7安装在轴套11中,可以自由转动,电容式角度传感器2和增量式光电编码器3分别安装在旋转轴的中部和一端的端部,并用保持架8的顶端分别固定电容式角度传感器2的定极板和增量式光电编码器3的壳体,保持架8的底端固定安装在底座9上。当转动旋转轴时,电容式角度传感器2和增量式光电编码器3实时地跟踪旋转轴转过的角度,分别输出相应的信号。电容式角度传感器2的电压信号经A/D转换器17输入,最终,经计算机并口15输出到计算机5。增量式光电编码器3的脉冲信号经光电耦合器19输入,最终,经计算机并口15输出到计算机5。
    上述的CPLD数据采集电路4图如图3所示。此CPLD数据采集电路4的主芯片采用Altera公司的EPM7128S-100,它的内部逻辑中设计有四倍频电路13,计数电路16和计算机接口电路14。增量式光电编码器3的脉冲信号经光电耦合器19输入到CPLD内部,脉冲信号经过四倍频电路13四倍频后,每转输出的脉冲数由原来的2500个增加到每转输出10000个脉冲,计数电路16记录四倍频后输出的脉冲数(脉冲数就是旋转轴转过的实际角度),并由计算机接口电路14控制计算机并口15输入到计算机5中。A/D转换器17采用MAX197,它是12位高速A/D转换器。电容式角度传感器2输出的电压信号经A/D转换器17转换成数字信号后,通过数据总线D0-D7经计算机接口电路14控制计算机并口15输入到计算机5中。CPLD数据采集电路4中的频率测量18是电路的扩展设计。上述的计算机5分析处理流程如图4所示。系统开机后调入硬件驱动程序。检测并计算机口是否有信号输入,如果没有,就一直等待直到计算机并口有信号输入。如果计算机并口有信号输入,立即读取并口数据,并把数据保存在计算机内存中。同时,对数据进行分析和处理,并对读入数据进行超限量诊断,如果超限量,则马上跳转到超限量报警处理子程序,如果没有超限量,则根据输入数据绘制特性图,这样就完成了一次数据处理。然后,调入下一组数据,重复进行上面的操作,直到处理完所有读取的数据,并绘制好完整的特性曲线图,最终,输出角度传感器的标定参数,完成整个电容式角度传感器的标定过程。

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