一种履带起重机及其角度测量装置

摘要

本发明提出一种履带起重机及其角度测量装置，该履带起重机角度测量装置包括：角度测量芯片和单片机；角度测量芯片采集其角度传感器测量的第一角度信号，并通过第一输出线路将第一角度信号传输给单片机；角度测量芯片将第一角度信号通过第二输出线路传输给模数转换模块处理后生成第二角度信号，模数转换模块将第二角度信号传输给单片机；单片机将第一角度信号和所述第二角度信号比较、拟合后输出给控制器。通过利用角度测量芯片的双路输出特性，将双路信号在单片机内比较拟合后输出给控制器，保证输出的信号精度高。

权利要求

1.一种履带起重机角度测量装置，其特征在于，包括：角度测量芯片、模数转换模块和单片机；

所述角度测量芯片采集其角度传感器测量的第一角度信号，并分别通过第一输出线路和第二输出线路将所述第一角度信号对应传输给所述单片机和模数转换模块；

所述模数转换模块接收所述第一角度信号并处理生成第二角度信号，所述模数转换模块将所述第二角度信号传输给所述单片机；

所述单片机将第一角度信号和所述第二角度信号比较、拟合后输出给控制器。

2.根据权利要求1所述的履带起重机角度测量装置，其特征在于，所述第一输出线路为总线输出线路；

所述第二输出线路为模拟量输出线路。

3.根据权利要求1-2任一项所述的履带起重机角度测量装置，其特征在于，还包括电压/电流转换模块；所述单片机将比较、拟合后的信号传输给所述电压/电流转换模块；

所述电压/电流转换模块将比较、拟合后的信号转换为对应的电流信号，并将该电流信号传输给所述控制器。

4.根据权利要求3所述的履带起重机角度测量装置，其特征在于，还包括第一浪涌保护电路，所述第一浪涌保护电路与所述角度测量芯片的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的履带起重机角度测量装置，其特征在于，还包括第二浪涌保护电路，所述控制器输出端连接所述第二浪涌保护电路。

6.根据权利要求1所述的履带起重机角度测量装置，其特征在于，所述单片机内设置有处理模块，用于对所述第一角度信号和所述第二角度信号进行比较及拟合处理。

7.根据权利要求6所述的履带起重机角度测量装置，其特征在于，所述单片机内还设置有标定模块；

所述标定模块用于对所述第一角度信号和所述第二角度信号进行死区标定。

8.根据权利要求2所述的履带起重机角度测量装置，其特征在于，所述总线输出线路为串行外设接口总线输出线路。

9.根据权利要求1所述的履带起重机角度测量装置，其特征在于，所述模数转换模块通过其串行外设接口总线输出线路将所述第二角度信号传输给所述单片机。

10.一种履带起重机，其特征在于，所述履带起重机设置有如权利要求1-9任一项所述的履带起重机角度测量装置。

说明书

一种履带起重机及其角度测量装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种履带起重机的角度测量技术，尤其涉及一种履带起重机角度测量装置及安装有该角度测量装置的履带起重机。

背景技术

[0002] 目前，履带式起重机工作环境复杂难测，且臂架经常要伸至较高位置，面临强风，雷劈等恶劣环境，故其角度测量装置的故障率比较高。此外，角度测量装置在履带式起重机工作过程中起着极其重要的作用，若角度测量装置损害，则会严重影响工程进度。

[0003] 目前角度测量装置广泛应用于工程机械领域，特别是履带式起重机。在应用过程中，常常会面临许多重要的问题。一般履带起重机上的角度测量装置都遵从角度测量芯片直接通过模数转换模块后传输给CPU计算模块最后通过信号转换模块转换后传输出去，整个传输过程中只对一套测量数据传输处理，在复杂环境下影响精度和稳定性；而且角度测量装置由于其零部件设置的位置较高，特别容易受到雷击，所以很多角度测量装置需要外加防雷设备，增加设计成本。

[0004] 针对现有的履带起重机角度测量装置在信号传输过程中输出数据精度不高的问题；是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

[0005] 为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种输出相对数据精准的履带起重机角度测量装置及履带起重机。

[0006] 本发明提供一种履带起重机角度测量装置，包括：角度测量芯片、模数转换模块和单片机；所述角度测量芯片采集其角度传感器测量的第一角度信号，并分别通过第一输出线路和第二输出线路将所述第一角度信号对应传输给所述单片机和模数转换模块；所述模数转换模块接收所述第一角度信号并处理生成第二角度信号，所述模数转换模块将所述第二角度信号传输给所述单片机；所述单片机将第一角度信号和所述第二角度信号比较、拟合后输出给控制器。

[0007] 进一步地，所述第一输出线路为总线输出线路；所述第二输出线路为模拟量输出线路。

[0008] 进一步地，所述的履带起重机角度测量装置还包括电压/电流转换模块；所述单片机将比较、拟合后的信号传输给所述电压/电流转换模块；所述电压/电流转换模块将比较、拟合后的信号转换为对应的电流信号，并将该电流信号传输给所述控制器。

[0009] 进一步地，所述的履带起重机角度测量装置还包括第一浪涌保护电路，所述第一浪涌保护电路与所述角度测量芯片的输入端连接。

[0010] 进一步地，所述的履带起重机角度测量装置还包括第二浪涌保护电路，所述控制器输出端连接所述第二浪涌保护电路。

[0011] 进一步地，所述单片机内设置有处理模块，用于对所述第一角度信号和所述第二角度信号进行比较及拟合处理。

[0012] 进一步地，所述单片机内还设置有标定模块；所述标定模块用于对所述第一角度信号和所述第二角度信号进行死区标定。

[0013] 进一步地，所述总线输出线路为串行外设接口总线输出线路。

[0014] 进一步地，所述模数转换模块通过其串行外设接口总线输出线路将所述第二角度信号传输给所述单片机。

[0015] 本发明还提供一种履带起重机，所述履带起重机设置有上述的履带起重机角度测量装置。

[0016] 与现有技术相比本发明的有益效果在于：

[0017] 本发明提供的一种履带起重机角度测量装置通过利用角度测量芯片的双路输出特性，将双路信号在单片机内比较拟合后输出给控制器，保证信号输出的精度高。

[0018] 上述履带起重机具有履带起重机角度测量装置相应的技术效果，不再赘述。

附图说明

[0019] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0020] 图1所示为本发明履带起重机角度测量装置实施例的结构框图；

[0021] 图2所示为本发明履带起重机角度测量装置实施例中单片机的结构框图。

具体实施方式

[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0023] 本发明提供一种履带起重机的角度测量装置，针对现有履带起重机角度测量装置在信号传输过程中缺少冗余设计，缺少内部修正机制，导致输出数据精度不高的问题；本发明实施例提供的起重机角度测量装置通过利用角度测量芯片的双路输出特性即总线输出和模拟量输出，双路输出给单片机，由单片机进行双路比较拟合以保证输出精度高。单片机将比较、拟合后的信号传输给电压/电流转换模块；电压/电流转换模块将处理后的信号(即经比较、拟合后的信号转换得到的电流信号)传输给控制器。通过将单片机处理后电压信号转换成电流信号，提高传输中的稳定性。

[0024] 针对现有履带起重机角度测量装置安装位置较高，容易受到雷击，而防雷设备成本高等问题，本发明实施例通过在该履带起重机角度测量装置中电路的输入端和信号的输出端均增加浪涌保护电路，以提升该履带起重机角度测量装置防雷击能力。

[0025] 请参阅图1-图2所示，本发明实施例提供的一种履带起重机角度测量装置，包括：第一浪涌保护电路、角度测量芯片、模数转换模块、单片机、电压/电流转换模块、控制器和第二浪涌保护电路。

[0026] 角度测量芯片采集其角度传感器测量的第一角度信号，并通过第一输出线路将第一角度信号传输给单片机；同时角度测量芯片还将该第一角度信号通过第二输出线路传输给模数转换模块处理后生成第二角度信号，然后由该模数转换模块将所述第二角度信号传输给单片机；单片机将第一角度信号和第二角度信号比较、拟合后输出给控制器。

[0027] 本发明实施例利用角度测量芯片的双输出特性，可以将第一角度信号通过第一输出线路和第二输出线路输出，以便于单片机内部进行比较及拟合处理，增加内部修正机制，在复杂环境下仍能很有效地保证输出数据的准确性。

[0028] 该角度测量芯片的第一输出线路为SPI(Serial Peripheral interface串行外设接口)总线输出线路，角度测量芯片可以直接将第一角度信号通过SPI总线输出线路传输给单片机；该角度测量芯片的第二输出线路为模拟量输出线路，输出第一角度信号的模拟数据，并通过A/D转换模块(模数转换模块)转换成数字信号的第二角度信号，通过A/D转换模块的SPI总线接口的输出线路传输给单片机，经单片机内部比较、拟合处理后输出。

[0029] 为了增加单片机输出信号的稳定性，该单片机将比较、拟合后的信号传输给电压/电流转换模块；电压/电流转换模块将处理后的信号(即经比较、拟合后的信号转换得到的电流信号)传输给控制器。通过将单片机处理后电压信号转换成电流信号，提高传输中的稳定性。

[0030] 在角度测量芯片的输入端连接有第一浪涌保护电路。在控制器输出端连接有第二浪涌保护电路。以使该履带起重机角度测量装置增加防雷效果，提高其适应性。

[0031] 如图2所示，单片机内设置有处理模块，用于对第一角度信号和第二角度信号进行比较及拟合处理。单片机内还设置有标定模块，标定模块用于对第一角度信号和所述第二角度信号进行死区标定(根据角度信号测量的量程范围，在量程范围外的区域为死区，若角度信号在量程外，则进行死区标定)，以确保在量程外的准确性。上述处理模块与标定模块为功能上的划分，具体操作时，二者可以集成设置，也可独立设置。

[0032] 本发明实施例的工作原理为：请参照图1和图2所示，利用角度测量芯片采集角度传感器所测量的角度信号，所采集的角度信号一路通过SPI总线直接将角度信号数据传送给单片机处理，另一路通过模拟信号输出口输出，将角度信号传送给A/D转换芯片(模数转换模块)，通过A/D转换芯片转换后，经其SPI总线口将转换成数字信号的数据传到单片机。将上述两路信号在单片机内进行比较、拟合(处理模块)后进行输出，并通过V/I转换芯片(电压/电流转换模块)，将输出的电压信号转变为电流信号，以提高传输中的稳定性。在单片机内部的处理中，若有明显偏离于预期的数据，也将进行处理备案，以保证稳定的输出。并在软件内进行死区标定(通过标定模块标定)，确保在量程外的准确性。另外在角度测量芯片的输入端连接有第一浪涌保护电路，控制器输出端连接有第二浪涌保护电路，以增加整个电路的防雷效果。

[0033] 本发明实施例还提供了一种履带起重机，该履带起重机设置有上述的履带起重机角度测量装置。

[0034] 由于上述的履带起重机角度测量装置具有上述技术效果，因此，设置有该履带起重机角度测量装置的履带起重机也具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

[0035] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。