本實(shí)用新型屬于工業(yè)控制設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種對機(jī)械設(shè)備旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行連續(xù)測量的自動化電子測量裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)傳感器主要有光電式旋轉(zhuǎn)編碼器和電磁式旋轉(zhuǎn)編碼器以及測速發(fā)電機(jī)等，其通過旋轉(zhuǎn)的光柵碼盤或者磁感應(yīng)器件將旋轉(zhuǎn)角度變化轉(zhuǎn)換成電信號輸出，其存在的弊端主要是現(xiàn)場安裝時需要與目標(biāo)機(jī)械結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行同軸心法蘭傳動聯(lián)接，對同心度要求較高，在實(shí)際應(yīng)用中，往往因?yàn)閭鲃渔湏p壞造成傳感器工作失效，而且在加裝其他旋轉(zhuǎn)測量設(shè)備時，需要重新設(shè)計(jì)加裝傳動鏈裝置，并保證安裝同心度，造成應(yīng)用維護(hù)成本高，準(zhǔn)確性不高；而且現(xiàn)有的測量裝置需要敷設(shè)線路，增加安裝測量裝置的難度，對使用場景的要求也較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、使用便捷、節(jié)約成本的連續(xù)旋轉(zhuǎn)角度測量自動化裝置。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種非接觸式旋轉(zhuǎn)傳感器，包含固定安裝在目標(biāo)檢測設(shè)備旋轉(zhuǎn)體上的傳感檢測盒，以及置于所述傳感檢測盒無線通訊接收范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)接收盒，所述數(shù)據(jù)接收盒安裝在工業(yè)控制設(shè)備附近；其中所述傳感檢測盒包含傳感測量單元、數(shù)據(jù)處理和存儲單元、無線發(fā)射單元和第一電源單元，所述數(shù)據(jù)處理和存儲單元負(fù)責(zé)將角度測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行方向判斷和累積處理，輸出角度轉(zhuǎn)動的絕對數(shù)值，存儲在掉電可保存的存儲器中，所述無線發(fā)射單元負(fù)責(zé)將處理后的數(shù)據(jù)和電池電壓值通過無線通訊發(fā)射出來；所述數(shù)據(jù)接收盒包含無線接收單元、通信單元、第二電源單元及外接端口，所述無線接收單元負(fù)責(zé)接收所述無線發(fā)射單元發(fā)出的角度數(shù)據(jù)，然后由所述通信單元進(jìn)行通信協(xié)議轉(zhuǎn)換，按標(biāo)準(zhǔn)modbus-rtu工業(yè)協(xié)議輸出，所述第二電源單元直接與外部供電系統(tǒng)相連；

進(jìn)一步地，所述非接觸式旋轉(zhuǎn)傳感器還包含無線充電裝置，而且所述第一電源單元還包含可充電電池與感應(yīng)線圈，可充電電池電量不足時，由無線電磁感應(yīng)線圈進(jìn)行感應(yīng)充電，所述第一電源單元還負(fù)責(zé)所述非接觸式旋轉(zhuǎn)傳感器的休眠與喚醒工作；

優(yōu)選地，所述無線充電裝置由電源調(diào)制單元和發(fā)射線圈組成，所述無線充電裝置外連電源，通過電源調(diào)制單元將電能調(diào)制成發(fā)射線圈需要的調(diào)制信號，發(fā)射線圈借助所述第一電源單元內(nèi)感應(yīng)線圈將電源能量傳輸給所述可充電電池；所述無線充電裝置安裝在感應(yīng)線圈可工作的非測量旋轉(zhuǎn)體的預(yù)定位置，與所述傳感檢測盒之間無需電連接；

優(yōu)選地，所述傳感測量單元為慣性測量元件微機(jī)電陀螺儀，可精確測量旋轉(zhuǎn)體的軸向轉(zhuǎn)動角度；

優(yōu)選地，所述外接端口為485接口。

優(yōu)選地，所述傳感檢測盒與目標(biāo)檢測設(shè)備的旋轉(zhuǎn)體可以同軸安裝，也可以不同軸安裝，只要在旋轉(zhuǎn)半徑掃掠面上即可。

使用本實(shí)用新型非接觸式旋轉(zhuǎn)傳感器的相關(guān)原理為：無線充電裝置外接電源接入電源調(diào)制單元，根據(jù)控制要求進(jìn)行電源波形調(diào)制，調(diào)制后的電流信號送到發(fā)射線圈進(jìn)行電磁能量發(fā)射；慣性測量元件微機(jī)電陀螺儀可以直接測量出旋轉(zhuǎn)體的空間角速度與加速度，通過積分解算可獲得轉(zhuǎn)動實(shí)時角度，經(jīng)過卡爾曼濾波算法以及相關(guān)補(bǔ)償方法可以使角度輸出精度達(dá)0.01度；傳感檢測盒內(nèi)的數(shù)據(jù)處理和存儲單元對接收到的角度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、累積計(jì)算，轉(zhuǎn)換成絕對角度值和圈數(shù)等信息存儲在能夠掉電保存的存儲器中；傳感檢測盒內(nèi)的無線發(fā)射單元將數(shù)據(jù)處理和存儲單元中的絕對數(shù)值及電池電壓值通過無線通訊發(fā)射到數(shù)據(jù)接收盒中的無線接收單元；傳感檢測盒內(nèi)的第一電源單元除了負(fù)責(zé)無線充電功能外，還負(fù)責(zé)向傳感檢測單元、數(shù)據(jù)處理和存儲單元、無線發(fā)射單元供電，并負(fù)責(zé)傳感檢測盒的休眠與喚醒，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)低功耗；數(shù)據(jù)接收盒內(nèi)的無線接收單元負(fù)責(zé)接收無線發(fā)射單元發(fā)來的無線數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)接收盒內(nèi)的通信單元將無線接收單元接收到的絕對角度數(shù)據(jù)等信息轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議發(fā)送給工業(yè)控制設(shè)備的客戶端。

本實(shí)用新型所述的非接觸式旋轉(zhuǎn)傳感器同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果：

1、由于傳感檢測盒與數(shù)據(jù)接收盒之間是無線傳輸，沒有線路連接，因而數(shù)據(jù)接收盒可以就近安裝在需要的位置，節(jié)省了線路敷設(shè)，節(jié)省了成本和空間；

2、由于傳感檢測盒與旋轉(zhuǎn)體可以非同軸心安裝，減少了機(jī)械傳動裝置，因而沒有任何形式的機(jī)械損耗，提高了檢測設(shè)備的使用壽命，擴(kuò)大了檢測應(yīng)用范圍；

3、由于數(shù)據(jù)接收盒接收的是目標(biāo)檢測設(shè)備旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動的絕對數(shù)值，并通過標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)通訊協(xié)議發(fā)送給客戶端，因而客戶端可以直接使用角度絕對真值，不需要再進(jìn)行過多的數(shù)據(jù)處理。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例安裝示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例電路結(jié)構(gòu)框圖。

標(biāo)號說明：

1 、目標(biāo)檢測設(shè)備； 2、傳感檢測盒； 3、數(shù)據(jù)接收盒；

4、無線充電裝置； 5、工藝孔； 6、工業(yè)控制設(shè)備；

7、安裝件； 8、安裝墊板； 9、安裝螺母。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1：如圖1至3所示，一種非接觸式旋轉(zhuǎn)傳感器，包含非同軸安裝在車輪工藝孔上的傳感檢測盒、置于所述傳感檢測盒無線通訊接收范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)接收盒、以及為所述傳感檢測盒充電的無線充電裝置；其中所述傳感檢測盒內(nèi)安裝有慣性測量元件微機(jī)電陀螺儀、數(shù)據(jù)處理和存儲單元、無線發(fā)射單元、可充電電池及感應(yīng)線圈；所述數(shù)據(jù)接收盒包含無線接收單元、通信單元、第二電源單元，數(shù)據(jù)接收盒外部設(shè)有485接口，傳感檢測盒與數(shù)據(jù)接收盒之間通過無線通訊連接；所述無線充電裝置由電源調(diào)制單元和發(fā)射線圈組成，無線充電裝置不隨車輪轉(zhuǎn)動，需要充電時，傳感檢測盒隨車輪轉(zhuǎn)動到無線充電裝置的下方，在其電磁感應(yīng)范圍內(nèi)，給傳感檢測盒內(nèi)部可充電電池充電。

本實(shí)施例非接觸式旋轉(zhuǎn)傳感器的使用方法為，先將安裝件、墊板、螺母穿過車輪本身的工藝孔，夾緊在車輪本體上，然后將傳感檢測盒安裝在安裝件上，車輪開始轉(zhuǎn)動后，通過傳感檢測盒與數(shù)據(jù)接收盒之間的無線通訊連接，即可實(shí)現(xiàn)對車輪旋轉(zhuǎn)角度的測量，并可以換算出車輪的位移。

實(shí)施例2：本實(shí)施例與實(shí)施例1唯一不同的地方為，本實(shí)施例中非接觸式旋轉(zhuǎn)傳感器是安裝在卷揚(yáng)筒上，通過傳感檢測盒與數(shù)據(jù)接收盒之間的無線通訊連接，換算出卷揚(yáng)高度的變化，以此實(shí)現(xiàn)對工業(yè)設(shè)備的控制。

以上實(shí)施例所述非接觸式旋轉(zhuǎn)傳感器，傳感檢測盒與數(shù)據(jù)接收盒不接觸，沒有線路連接，不需要同軸心安裝，沒有機(jī)械傳動裝置，沒有任何形式的機(jī)械損耗，降低了現(xiàn)場檢測傳感部分的安裝成本，提高了使用運(yùn)行的可靠性，傳感檢測盒與數(shù)據(jù)接收盒之間無線傳輸，數(shù)據(jù)接收盒可以就近安裝在需要的位置，節(jié)省了線路敷設(shè)，數(shù)據(jù)接收盒接收的是目標(biāo)轉(zhuǎn)動的絕對數(shù)值，不需要再進(jìn)行過多的數(shù)據(jù)處理。

上述實(shí)施例涉及的方法中的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲于計(jì)算機(jī)設(shè)備可讀取的存儲介質(zhì)中，用于執(zhí)行上述各實(shí)施例方法所述的全部或部分步驟。所述計(jì)算機(jī)設(shè)備，例如：個人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、智能移動終端、智能家居設(shè)備、穿戴式智能設(shè)備、車載智能設(shè)備等；所述的存儲介質(zhì)，例如：RAM、ROM、磁碟、磁帶、光盤、閃存、U盤、移動硬盤、存儲卡、記憶棒、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲、網(wǎng)絡(luò)云存儲等。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本實(shí)用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括在本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例作各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。