專利名稱：傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置、方法、系統(tǒng)及工程機(jī)械設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳感器領(lǐng)域，具體地，涉及傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置、傳感器自動校準(zhǔn)控制方法、傳感器自動校準(zhǔn)系統(tǒng)及包含該系統(tǒng)的工程機(jī)械設(shè)備。
背景技術(shù)：
在運(yùn)動控制系統(tǒng)中，位置傳感器(諸如，角度傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器、長度傳感器和傾角傳感器)輸出一表示運(yùn)動對象當(dāng)前位置的電流或電壓，控制系統(tǒng)根據(jù)該電流或電壓及預(yù)先存儲的運(yùn)動對象處于起點(diǎn)位置時的電流或電壓進(jìn)行線性比例運(yùn)算，將該電流或電壓轉(zhuǎn)化為位置值。對于此線性計算而言，位置傳感器在運(yùn)動對象處于起點(diǎn)位置時的輸出很重要，它不僅會影響運(yùn)動對象是否能回到起點(diǎn)位置，同時還會影響運(yùn)動過程中每一個位置的檢測精確度。目前，為節(jié)省成本，多使用接觸式位置傳感器，而少采用利用光或磁進(jìn)行檢測的非接觸式傳感器。然而，接觸式傳感器需要跟隨著運(yùn)動對象(亦為被檢測對象)一起運(yùn)動，隨著系統(tǒng)的長期使用，安裝該位置傳感器的支架會比較容易發(fā)生變形或者移動，這樣會導(dǎo)致位置傳感器的零點(diǎn)漂移非常嚴(yán)重。目前，當(dāng)發(fā)現(xiàn)位置傳感器的檢測零點(diǎn)漂移非常嚴(yán)重時，維護(hù)人員通過肉眼觀察或采用物理測量工具，將被檢測對象移動到零點(diǎn)位置，然后人工對控制系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行置零，以消除零點(diǎn)漂移。該人工校準(zhǔn)方式需要維護(hù)人員時刻注意位置傳感器的工作，增加了人工成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置、傳感器自動校準(zhǔn)控制方法、傳感器自動校準(zhǔn)系統(tǒng)及包含該系統(tǒng)的工程機(jī)械設(shè)備，其可在無需維護(hù)人員干預(yù)的情況下，實(shí)現(xiàn)傳感器的自動校準(zhǔn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置，該裝置包括接收器，用于接收來自第二傳感器的到位信號及所述第一傳感器的輸出值，該第一傳感器及第二傳感器均對一對象的位置進(jìn)行檢測，且所述第二傳感器在所述對象到達(dá)一預(yù)定位置時發(fā)出所述到位信號；以及控制器，與所述接收器相連，用于在所述接收器接收到來自所述第二傳感器的到位信號時，所述控制器用于利用所述接收器接收的所述第一傳感器此時的輸出值覆蓋所述控制器所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)該預(yù)定位置時的輸出值，或舍棄所述接收器接收的所述第一傳感器此時的輸出值，所述控制器保留所述所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)所述預(yù)定位置時的輸出值。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種傳感器自動校準(zhǔn)控制方法，該方法包括接收來自第二傳感器的到位信號及第一傳感器的輸出值，該第一傳感器及第二傳感器均對一對象的位置進(jìn)行檢測，且所述第二傳感器在所述對象到達(dá)一預(yù)定位置時發(fā)出所述到位信號；以及在接收到來自所述第二傳感器的到位信號時，利用所述第一傳感器此時的輸出值覆蓋所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)該預(yù)定位置時的輸出值；或舍棄所述接收器接收的所述第一傳感器此時的輸出值，所述控制器保留所述所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)所述預(yù)定位置時的輸出值。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種傳感器自動校準(zhǔn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上述傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置；以及上述第一傳感器、第二傳感器，所述第一傳感器及所述第二傳感器均與所述傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置的接收器連接。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種工程機(jī)械設(shè)備，該設(shè)備包括上述傳感器自動校準(zhǔn)系統(tǒng)。通過上述技術(shù)方案,借助于第二傳感器的到位信號，控制器可對第一傳感器于對象處于預(yù)定位置時的輸出值進(jìn)行校準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)了第一傳感器的自動校準(zhǔn)，之后可以以該校準(zhǔn)后的輸出值作為基礎(chǔ)來計算對象的位置。通過本發(fā)明，不需要過多的人工參與，既可保證第一傳感器的精確檢測，且可保證第一傳感器在長時間運(yùn)行中不會因?yàn)橛捎诟鞣N外界因素而引起的小幅度機(jī)械形變而給檢測結(jié)果帶來影響，提高了運(yùn)動控制系統(tǒng)持續(xù)長時間高效率工作的可能。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式
部分予以詳細(xì)說明。


附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1為本發(fā)明提供的傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖2為本發(fā)明提供的傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置的操作流程圖。附圖標(biāo)記說明10 接收器 20 控制器
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。圖1為本發(fā)明提供的傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明提供了一種傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置，該裝置包括接收器10，用于接收來自第二傳感器的到位信號及所述第一傳感器的輸出值(該輸出值可為代表電壓大小或電流大小的模擬或數(shù)字信號)，該第一傳感器及第二傳感器均對一對象的位置進(jìn)行檢測，且所述第二傳感器在所述對象到達(dá)一預(yù)定位置時發(fā)出所述到位信號；以及控制器20，與所述接收器相連，用于在所述接收器10接收到來自所述第二傳感器的到位信號時，利用所述接收器10接收的第一傳感器此時的輸出值覆蓋所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)該預(yù)定位置時的輸出值(具體可為所存儲的上一次所述第一傳感器在所述對象到達(dá)該預(yù)定位置時的輸出值)，或舍棄所述接收器接收的所述第一傳感器此時的輸出值，所述控制器保留所述所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)所述預(yù)定位置時的輸出值。藉此，借助于第二傳感器的到位信號，控制器可對第一傳感器于對象處于預(yù)定位置時的輸出值進(jìn)行校準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)了第一傳感器的自動校準(zhǔn)，之后可以以該校準(zhǔn)后的輸出值作為基礎(chǔ)來計算對象的位置。具體而言，所述控制器20可在接收器接收10到來自所述第二傳感器的到位信號時，存儲接收器10接收的第一傳感器此時的輸出值，并在后續(xù)的測量值中，以該輸出值作為基礎(chǔ)并根據(jù)第一傳感器的輸出值來計算對象的實(shí)際位置。在下一次接收器10接收到來自所述第二傳感器的到位信號時，控制器20利用接收器10接收的第一傳感器此時的輸出值替換之前存儲的第一傳感器于對象處于預(yù)定位置時的輸出值，藉此實(shí)現(xiàn)自動校準(zhǔn)，并在后續(xù)的測量值中，以該校準(zhǔn)后的輸出值為基礎(chǔ)并根據(jù)第一傳感器的輸出值來計算對象的實(shí)際位置。其中，所述第一傳感器可為接觸式傳感器(其可與所述對象一起運(yùn)動)，諸如角度傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器、長度傳感器和傾角傳感器，其可用于檢測對象在工作過程中的往返運(yùn)動，例如檢測臂架上下變幅動作、對象作直線上的來回運(yùn)動、或?qū)ο笞鲌A周運(yùn)動等。所述第二傳感器可為在對象到達(dá)預(yù)定位置時會有到位信號輸出的限位開關(guān)或感應(yīng)開關(guān)。該第二傳感器的安裝位置應(yīng)盡量保證檢測行程小，以保證精確的定位檢測。該第二傳感器可不隨對象一起運(yùn)動，以避免該第二傳感器因長期運(yùn)動而導(dǎo)致出現(xiàn)與第一傳感器類似的零點(diǎn)漂移故障。需要說明的是，所述第一傳感器并不限于接觸式傳感器，非接觸式傳感器亦可能存在零點(diǎn)漂移故障，亦可采用本發(fā)明的傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置進(jìn)行校準(zhǔn)。另外，第二傳感器并非必須不與隨對象一起運(yùn)動，與對象一起運(yùn)動的第二傳感器亦可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。其中，所述預(yù)定位置可為所述對象的起點(diǎn)位置。另外，在所述對象為臂架時，所述預(yù)定位置可為該臂架的變幅上極限點(diǎn)、水平位置點(diǎn)及變幅下極限點(diǎn)中的一者或多者，此時可利用多個第二傳感器來對第一傳感器的輸出值進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證控制器可利用第一傳感器的輸出值準(zhǔn)確地檢測到臂架處于這些關(guān)鍵位置。圖2為本發(fā)明提供的傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置的操作流程圖。如圖2所示，所述控制器在所述第一傳感器此時的輸出值與所述所存儲的輸出值之差小于預(yù)定值時，利用所述第一傳感器此時的輸出值覆蓋所述所存儲的輸出值。在所述第一傳感器此時的輸出值與所述所存儲的輸出值之差大于或等于所述預(yù)定值時，此時很有可能是第一傳感器或第二傳感器出現(xiàn)了故障，控制器可通過人機(jī)交互界面(諸如，顯示器)來提示維護(hù)人員是否需要執(zhí)行覆蓋操作，維護(hù)人員可根據(jù)實(shí)際情況來判斷是否需要執(zhí)行該覆蓋操作(例如，當(dāng)判斷第一傳感器或第二傳感器故障時，可不執(zhí)行覆蓋操作，否則可執(zhí)行覆蓋操作)，并將是否執(zhí)行所述覆蓋操作的指令通過人機(jī)交互界面輸入至所述接收器，所述接收器將是否執(zhí)行覆蓋操作的指令輸入到控制器。具體地，當(dāng)維護(hù)人員選擇執(zhí)行覆蓋操作指令時，控制器根據(jù)該執(zhí)行覆蓋操作指令將第一傳感器此時的輸出值覆蓋所存儲的輸出值；當(dāng)維護(hù)人員選擇不執(zhí)行覆蓋操作指令時，控制器根據(jù)該不執(zhí)行覆蓋操作指令舍棄第一傳感器此時的輸出值，仍然保留之前所存儲的輸出值。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種傳感器自動校準(zhǔn)控制方法，該方法包括接收來自第二傳感器的到位信號及所述第一傳感器的輸出值，該第一傳感器及第二傳感器均對一對象的位置進(jìn)行檢測，且所述第二傳感器在所述對象到達(dá)一預(yù)定位置時發(fā)出所述到位信號；以及在接收到來自所述第二傳感器的到位信號時，利用所述第一傳感器此時的輸出值覆蓋所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)該預(yù)定位置時的輸出值；或舍棄所述接收器接收的所述第一傳感器此時的輸出值，所述控制器保留所述所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)所述預(yù)定位置時的輸出值。
其中，所述預(yù)定位置為所述對象的起點(diǎn)位置。其中，所述對象為臂架，所述預(yù)定位置為該臂架的變幅上極限點(diǎn)、水平位置點(diǎn)及變幅下極限點(diǎn)中的一者或多者。其中，在所述第一傳感器此時的輸出值與所述所存儲的輸出值之差小于預(yù)定值時，利用所述第一傳感器此時的輸出值覆蓋所述所存儲的輸出值。其中，在所述第一傳感器此時的輸出值與所述所存儲的輸出值之差大于或等于預(yù)定值時，通過人機(jī)交互界面顯示是否執(zhí)行覆蓋操作；接收是否執(zhí)行覆蓋操作指令，并執(zhí)行對應(yīng)指令所指示的操作。具體而言，當(dāng)接收執(zhí)行覆蓋操作指令時，將所述第一傳感器此時的輸出值覆蓋所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)該預(yù)定位置時的輸出值；當(dāng)接收不執(zhí)行覆蓋操作指令時，舍棄所述第一傳感器此時的輸出值，保留所述所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)所述預(yù)定位置時的輸出值。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種傳感器自動校準(zhǔn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上述傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置；以及所述第一傳感器、第二傳感器，所述第一傳感器及所述第二傳感器均與所述傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置的接收器連接。有關(guān)該傳感器自動校準(zhǔn)控制方法、傳感器自動校準(zhǔn)系統(tǒng)的具體細(xì)節(jié)及有益效果與上述傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置相同，故于此不在贅述。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種工程機(jī)械設(shè)備，該設(shè)備包括上述傳感器自動校準(zhǔn)系統(tǒng)。該工程機(jī)械設(shè)備例如可為高空作業(yè)車、泵車、起重機(jī)等需要對臂架位置進(jìn)行檢測的設(shè)備。以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式
中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置，其特征在于，該裝置包括接收器，用于接收來自第二傳感器的到位信號及所述第一傳感器的輸出值，該第一傳感器及第二傳感器均對一對象的位置進(jìn)行檢測，且所述第二傳感器在所述對象到達(dá)一預(yù)定位置時發(fā)出所述到位信號；以及控制器，與所述接收器相連，用于在所述接收器接收到來自所述第二傳感器的到位信號時，所述控制器用于利用所述接收器接收的所述第一傳感器此時的輸出值覆蓋所述控制器所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)該預(yù)定位置時的輸出值，或舍棄所述接收器接收的所述第一傳感器此時的輸出值，所述控制器保留所述所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)所述預(yù)定位置時的輸出值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置，其特征在于，所述預(yù)定位置為所述對象的起點(diǎn)位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置，其特征在于，所述對象為臂架，所述預(yù)定位置為該臂架的變幅上極限點(diǎn)、水平位置點(diǎn)及變幅下極限點(diǎn)中的一者或多者。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置，其特征在于，所述控制器在所述第一傳感器此時的輸出值與所述所存儲的輸出值之差小于預(yù)定值時，利用所述第一傳感器此時的輸出值覆蓋所述所存儲的輸出值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置，其特征在于，在所述第一傳感器此時的輸出值與所述所存儲的輸出值之差大于或等于所述預(yù)定值時，所述控制器通過人機(jī)交互界面顯示是否執(zhí)行覆蓋操作，是否執(zhí)行覆蓋操作指令通過所述接收器發(fā)送給所述控制器，所述控制器執(zhí)行對應(yīng)指令所指示的操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置，其特征在于當(dāng)所述控制器接收執(zhí)行覆蓋操作指令時，所述控制器將所述第一傳感器此時的輸出值覆蓋所述控制器所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)該預(yù)定位置時的輸出值；當(dāng)所述控制器接收不執(zhí)行覆蓋操作指令時，所述控制器舍棄所述第一傳感器此時的輸出值，所述控制器保留所述所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)所述預(yù)定位置時的輸出值。
7.—種傳感器自動校準(zhǔn)控制方法,其特征在于,該方法包括接收來自第二傳感器的到位信號及所述第一傳感器的輸出值，該第一傳感器及第二傳感器均對一對象的位置進(jìn)行檢測，且所述第二傳感器在所述對象到達(dá)一預(yù)定位置時發(fā)出所述到位信號；以及在接收到來自所述第二傳感器的到位信號時，利用所述第一傳感器此時的輸出值覆蓋所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)該預(yù)定位置時的輸出值；或舍棄所述接收器接收的所述第一傳感器此時的輸出值，所述控制器保留所述所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)所述預(yù)定位置時的輸出值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳感器自動校準(zhǔn)控制方法，其特征在于，所述預(yù)定位置為所述對象的起點(diǎn)位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳感器自動校準(zhǔn)控制方法，其特征在于，所述對象為臂架，所述預(yù)定位置為該臂架的變幅上極限點(diǎn)、水平位置點(diǎn)及變幅下極限點(diǎn)中的一者或多者。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳感器自動校準(zhǔn)控制方法，其特征在于，在所述第一傳感器此時的輸出值與所述所存儲的輸出值之差小于預(yù)定值時，利用所述第一傳感器此時的輸出值覆蓋所述所存儲的輸出值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器自動校準(zhǔn)控制方法，其特征在于，在所述第一傳感器此時的輸出值與所述所存儲的輸出值之差大于或等于預(yù)定值時，通過人機(jī)交互界面顯示是否執(zhí)行覆蓋操作；接收是否執(zhí)行覆蓋操作指令，并執(zhí)行對應(yīng)指令所指示的操作。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的傳感器自動校準(zhǔn)控制方法，其特征在于，當(dāng)接收執(zhí)行覆蓋操作指令時，將所述第一傳感器此時的輸出值覆蓋所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)該預(yù)定位置時的輸出值；當(dāng)接收不執(zhí)行覆蓋操作指令時，舍棄所述第一傳感器此時的輸出值，保留所述所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)所述預(yù)定位置時的輸出值。
13.—種傳感器自動校準(zhǔn)系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置；以及第一傳感器、第二傳感器，所述第一傳感器及所述第二傳感器均與所述傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置的接收器連接。
14.一種工程機(jī)械設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括根據(jù)權(quán)利要求13所述的傳感器自動校準(zhǔn)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種傳感器自動校準(zhǔn)控制裝置、方法、系統(tǒng)及工程機(jī)械設(shè)備，該裝置包括接收器，用于接收來自第二傳感器的到位信號及所述第一傳感器的輸出值，該第一傳感器及第二傳感器均對一對象的位置進(jìn)行檢測，且所述第二傳感器在所述對象到達(dá)一預(yù)定位置時發(fā)出所述到位信號；以及控制器，與所述接收器相連，用于在所述接收器接收到來自所述第二傳感器的到位信號時，利用所述接收器接收的所述第一傳感器此時的輸出值覆蓋所存儲的之前所述第一傳感器在所述對象到達(dá)該預(yù)定位置時的輸出值。通過本發(fā)明，可保證第一傳感器在長時間運(yùn)行中不會因?yàn)橛捎诟鞣N外界因素而引起的小幅度機(jī)械形變而給檢測結(jié)果帶來影響。
文檔編號G05B19/04GK103017811SQ20121047888
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者熊憶, 黎明和, 馬鈺, 羅建利, 劉召華 申請人:長沙中聯(lián)消防機(jī)械有限公司