一種精準測量旋轉角度的傳感器

2020-12-03 北京華星智控

旋轉傳感器是一種通過安裝在旋轉的物體上測量旋轉物體旋轉圈數,運動距離的高精度傳感器。如下圖所示旋轉傳感器可以用於測量天車的運動距離,捲筒的吊鉤高度,有軌機車的運動距離等。

旋轉傳感器的測距原理

旋轉傳感器和旋轉體安裝在一起同旋轉體一起旋轉,將旋轉角度數據通過無線傳輸模式將數據傳輸給無線接收器,無線接收器再通過RS-485總線/Modbus協議將數據傳輸到伺服器或者PLC。

旋轉傳感器採用捷聯慣導(SINS)技術,由三軸陀螺儀、三軸加速度計、嵌入式計算機、無線數傳系統、供電系統組成。傳感器固定安裝在旋轉體(車輪)上,六軸傳感數據通過嵌入式計算機解算出姿態角、累積旋轉角並通過無線數傳系統外傳至接收器。

旋轉傳感器特點

1:旋轉傳感器與輪體無須同軸安裝,可以緊固安裝在輪體任意位置,保持安裝面垂直於地面;

2:旋轉傳感器系統通過RS-485接口連接,遵循Modbus-RTU協議, 數據更新頻率可達100Hz;

3:旋轉傳感器角度精度0.1度。

4:旋轉傳感器採用電池供電,可以連續工作6個月。

軌道位移與累積轉角計算方法:D=C*N,其中,D:軌道位移,C:運動輪周長,N:累積圈數。在運動輪不確定周長的情況下,可以通過 測量軌道位移和累積圈數的方法,反算周長,累積圈數越多,反算結果越準確。

旋轉傳感器接收器遵循Modbus-RTU通訊協議,ID號通過傳感器、接收器的撥碼開關設定,8421編碼格式,ID=0時清空傳感器內部數據,ID從1~255為傳感器工作ID。接收器向系統輸出三類數據,一、轉角數據,二、累積圈數,三、電池電壓。其中累積圈數可以任意設定或清零。

旋轉傳感器圈數清理指令舉例

麥森旋轉傳感器數據解析說明(以ID2為例

第一字節是ID號;

第四~第七字節是圈數,IEEE754單精度浮點數格式,可清零、可任意設定;

第八~第十一字節是角度,IEEE754單精度浮點數格式,只讀;

第十二~第十五字節是電池電壓,IEEE754單精度浮點數格式,只讀電壓低於3V時請給電池充電;

第十六~第十七字節為CRC校驗字節。

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