本實用新型屬于測量傳感器領(lǐng)域，涉及雙軸傾角傳感器測量技術(shù)，具體涉及一種可校零的雙軸傾角傳感器系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

雙軸傾角傳感器屬于角度傳感器的一種，主要用于測量某一給定平面相對于水平面的角度，工程上常稱為水平儀或傾角儀。隨著自動化和電子測量技術(shù)的進步，雙軸傾角傳感器從過去簡單的水泡水平儀快速發(fā)展到現(xiàn)在多種類型的電子水平儀，測量精度不斷提高，響應(yīng)速度不斷加快，已成為工業(yè)自動化、航空航海、智能平臺等行業(yè)不可缺少的重要測量工具。

目前，雙軸傾角傳感器被廣泛應(yīng)用于各種車載設(shè)備平臺的高精度自動調(diào)平領(lǐng)域。首先，把雙軸傾角傳感器安裝在被測平臺上，由它把被測平面的傾角數(shù)據(jù)不間斷地輸出給調(diào)平控制系統(tǒng)，控制執(zhí)行機構(gòu)調(diào)平被測平面，其傾角測量精度直接影響調(diào)平精度。

零位漂移是影響雙軸傾角傳感器測量精度的關(guān)鍵因素，在使用中必須進行消除，因此，在使用雙軸傾角傳感器對平臺進行傾角測量之前，需要對雙軸傾角傳感器進行零位校準，又稱校零。常用的雙軸傾角傳感器校零技術(shù)有實驗室標定法、標準裝置標定法、平臺自轉(zhuǎn)法等。其中實驗室標定法和標準裝置標定法的典型過程是，采用事先經(jīng)過嚴格標平的裝置為傳感器提供標準水平基準，將傳感器從原工作平面拆下，放置在標準平面上靜止一段時間釋放應(yīng)力，然后使輸出復位為零，校零后再重新安裝。這種方法校零標定精度高，但其缺點是，標校時間長，裝調(diào)要求高，且由于再次安裝位置等工況的變化，可能引入新的零位漂移。

平臺自轉(zhuǎn)法的典型過程是，將工作平面繞垂直軸自傳180°，比較起止兩個位置上傳感器的輸出數(shù)據(jù)，取均值作為傳感器輸出零值。這種方法操作簡便，不改變實際工況，適用于平臺能夠繞垂直軸自轉(zhuǎn)的情況，但對于車載設(shè)備平臺，無法進行平臺自轉(zhuǎn)，因此不能適用。此外，車載平臺長時間使用，由于振動、溫度等工作環(huán)境狀態(tài)的變化，必將持續(xù)地產(chǎn)生零漂，需要反復地定期進行傳感器校零，這就要求一種操作便捷、周期短、精度高、便于室外實施的新的技術(shù)手段。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。

為此，本實用新型的一個目的在于提出一種可校零的傾角傳感器系統(tǒng)，操作簡便，實時性強，調(diào)平精度高，輸出結(jié)果穩(wěn)定可靠。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的實施例公開了一種可校零的雙軸傾角傳感器系統(tǒng)和車輛，包括：傳感器放置平臺；多個雙軸傾角傳感器，所述多個雙軸傾角傳感器設(shè)置在所述傳感器放置平臺上，所述多個雙軸傾角傳感器的設(shè)置位置位于一個圓形的圓周上且在所述圓周上等間隔設(shè)置，所述多個雙軸傾角傳感器用于獲取多個傾角數(shù)據(jù)；控制器，所述控制器分別與所述雙軸傾角傳感器相連，以便根據(jù)所述多個傾角數(shù)據(jù)對所述多個雙軸傾角傳感器進行校零。

進一步地，所述雙軸傾角傳感器的數(shù)量大于等于三個。

進一步地，還包括：多個雙軸傾角傳感器移動平臺，所述多個雙軸傾角傳感器一一對應(yīng)的設(shè)置在多個雙軸傾角傳感器移動平臺上驅(qū)動裝置，與所述多個雙軸傾角傳感器移動平臺均相連且設(shè)置在所述圓周的圓心處，用于根據(jù)所述控制器發(fā)送的驅(qū)動指令使所述多個雙軸傾角傳感器移動平臺同步靠近或同步遠離所述圓周的圓心；其中，所述控制器還用于向所述驅(qū)動裝置發(fā)送所述驅(qū)動指令。

進一步地，所述驅(qū)動裝置通過多個伸縮桿一一對應(yīng)地與所述多個雙軸傾角傳感器移動平臺相連。

根據(jù)本實用新型實施例的可校零的傾角傳感器系統(tǒng)，將雙軸傾角傳感器采集到的傾角數(shù)據(jù)進行處理，進而對多個雙軸傾角傳感器進行校零，操作簡便，實時性強，調(diào)平精度高，輸出結(jié)果穩(wěn)定可靠。

本實用新型的一個另一個目的在于提出一種車輛，可以對雙軸傾角傳感器進行校零。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的實施例公開了一種車輛，設(shè)置有上述實施例的可校零的傾角傳感器系統(tǒng)。

本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本實用新型一個實施例的可校零的雙軸傾角傳感器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型一個實施例的三雙軸傾角傳感器坐標系關(guān)系圖；

圖3是本實用新型一個實施例的系統(tǒng)組成框圖；

圖4是本實用新型一個實施例的車輛的示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

參照下面的描述和附圖，將清楚本實用新型的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本實用新型的實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本實用新型的實施例的原理的一些方式，但是應(yīng)當理解，本實用新型的實施例的范圍不受此限制。相反，本實用新型的實施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。

以下結(jié)合附圖描述本實用新型。

圖1是本實用新型一個實施例的可校零的傾角傳感器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實用新型實施例的可校零的傾角傳感器系統(tǒng)，包括傳感器放置平臺1、多個雙軸傾角傳感器和控制器(圖中未示出)。

以下實施例將以三個傳感器為例進行說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，采用四個傳感器或更多的傳感器也可以實現(xiàn)。

第一雙軸傾角傳感器201、第二雙軸傾角傳感器202和第三雙軸傾角傳感器203設(shè)置在傳感器放置平臺1上(位于同一個平面內(nèi))且位于一個圓形的圓周上且在圓周上等間隔設(shè)置，即第一雙軸傾角傳感器201、第二雙軸傾角傳感器202和第三雙軸傾角傳感器203之間彼此夾角均為120°。第一雙軸傾角傳感器201、第二雙軸傾角傳感器202和第三雙軸傾角傳感器203均與控制器連接。

雙軸傾角傳感器的輸出為被測面相對于兩個正交軸上的旋轉(zhuǎn)角度，定義為(x,y)，其轉(zhuǎn)換為極坐標形式(r,θ)，r∈[0,+∞)、θ∈[0,2π)。

圖2是本實用新型一個實施例的三雙軸傾角傳感器坐標系關(guān)系圖。如圖2所示，其中X1、Y1為第一雙軸傾角傳感器201的雙軸，第二雙軸傾角傳感器202和第三雙軸傾角傳感器203定義與此相同，為描述簡潔，圖中只顯示X2、X3軸。為被測面傾斜矢量，其方向θ代表傾斜方向，長度r代表傾斜量，對應(yīng)三個傾角傳感器分別有(r₁，θ₁)，(r₂，θ₂)，(r₃，θ₃)。由于三個傾角傳感器安裝于同一平面，在不考慮測量誤差的情況下，r₁＝r₂＝r₃、

在工程實際中，(r,θ)包含測量誤差，使得三個傾角傳感器的輸出值不滿足上式。由于三個傾角傳感器的圓周均勻分布位置關(guān)系，可知此陣列的測量零位為：

(此處對2π取余，以保證取值范圍)

相應(yīng)地，各傾角傳感器的零位分別為：

第一雙軸傾角傳感器201：

第二雙軸傾角傳感器202：

第三雙軸傾角傳感器203：

取目標函數(shù)：以第一雙軸傾角傳感器201的輸出數(shù)據(jù)(r₁，θ₁)為初值，由控制調(diào)平支腿運動，直至目標函數(shù)得到最小值?？刂瞥绦虻闹瓤刂扑惴ê芏辔墨I均有詳述，不是本實施例討論范圍，本實施例不再贅述。

圖3是本實用新型一個實施例的系統(tǒng)組成框圖。如圖3所示，在本實用新型的一個實施例中，可校零的傾角傳感器系統(tǒng)還包括：多個雙軸傾角傳感器移動平臺和驅(qū)動裝置3。

其中，多個雙軸傾角傳感器一一對應(yīng)的設(shè)置在多個雙軸傾角傳感器移動平臺上。驅(qū)動裝置3與多個雙軸傾角傳感器移動平臺均相連且設(shè)置在圓周的圓心處，用于根據(jù)控制器發(fā)送的驅(qū)動指令使多個雙軸傾角傳感器移動平臺同步靠近或同步遠離多個雙軸傾角傳感器圓周的圓心處?？刂破鬟€用于向驅(qū)動裝置發(fā)送驅(qū)動指令。通過控制器可以控制多個雙軸傾角傳感器所處的圓形擴大或縮小，以便根據(jù)具體情況靈活調(diào)節(jié)多個雙軸傾角傳感器之間的距離，以適應(yīng)傳感器設(shè)置平臺1的尺寸。

進一步地，驅(qū)動裝置3通過多個伸縮桿一一對應(yīng)地與多個雙軸傾角傳感器移動平臺相連。當每根伸縮桿具有N個短桿時，可以在N個具有不同半徑的圓形上實現(xiàn)多個雙軸傾角傳感器設(shè)置位置的靈活調(diào)節(jié)。

此外，本實用新型的實施例還公開了一種車輛，如圖4所示，設(shè)置有上述實施例的可校零的傾角傳感器系統(tǒng)。

另外，本實用新型實施例的車輛的其它構(gòu)成以及作用對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言都是已知的，為了減少冗余，不做贅述。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。