阅读说明：本技术 一种倾角传感器及其检测方法 (inclination angle sensor and detection method thereof ) 是由 罗诗风 夏明霞 于 2019-07-31 设计创作，主要内容包括：本发明提出了一种倾角传感器及其检测方法,不仅设置了模拟量信号输出、数字量信号输出,同时还设置有开关量信号输出,这样在更换传感器时,可以通过传感器本身进行标定,无需外接电脑等其他设备,其使用方便、维护性好。(The invention provides a tilt sensor and a detection method thereof, which are provided with analog quantity signal output, digital quantity signal output and switching value signal output, so that when the sensor is replaced, the sensor can be calibrated without being externally connected with other equipment such as a computer, and the tilt sensor is convenient to use and good in maintainability.)

一种倾角传感器及其检测方法

技术领域

本发明涉及检测技术领域，特别涉及一种倾角传感器及其检测方法。

背景技术

倾角传感器又称作倾斜仪、测斜仪、水平仪、倾角计，经常用于系统的水平角度变化测量，水平仪从过去简单的水泡水平仪到现在的电子水平仪是自动化和电子测量技术发展的结果。

随着生产和科学的不断发展,角度测量越来越广泛的应用于工业科研等各领域,随着技术水平和测量准确度也在不断提高。市场对于传感器的需求也是越来越大，以倾角传感器为例，目前国内能自主生产倾角传感器的并不是很多，单从定义上来看倾角传感器是用来测量相对于水平面的倾角变化量，换句话说倾角传感器其实是运用惯性原理的一种加速度传感器。单从工作原理上可分为“固体摆”式、“液体摆”式、“气体摆”三种倾角传感器。

从倾角传感器的分类来看倾角传感器安装轴数分类可以分为单轴和双轴两个种类，单轴和双轴分别能测量什么角度，单轴倾角传感器只可以测绕一个轴产生的角度变化，双轴可以测相对与两个轴的角度变化，我们所说的倾角传感器可以水平安装和垂直安装，根据安装的方式不同，单轴和双轴倾角传感器测量的角度也不同，双轴可以测量翻转和俯仰角，而单轴在选择水平安装时只能测翻转角或俯仰角，如果单轴在选择垂直安装时只能测翻转角，俯仰角不可选，目前市场上单轴倾角传感器居多，且分辨率较高。

从倾角传感器输出方式分类，可分为：模拟量输出、数字量输出两种类型。其中，模拟量信号输出类型是根据倾角角度的变化，输出不同的模拟量信号。数字量输出类型是将倾角角度的值转化成数字量，通过通信口输出数字量信号，通常的通信口类型有CAN Open、串口RS232、RS485等等。在具体的应用过程中，不管是模拟量输出类型还是数字量输出类型，角度值必须与具体的检测量相对应。比如：检测表面的平整度，首先传感器需要安装到具体的平面上，物体的物理零位与传感器零位会存在一定的误差，因此在实际应用过程中需要重新进行标定。这样就给实际应用造成了一定的困难，特别是当传感器发生故障，需要更换新的传感器时，需要重新做标定，给使用带来很大不便。

因此，提供一种便捷地、标定方便的倾角传感器是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种倾角传感器及其检测方法，其使用方便、维护性好。

本发明的解决方案是这样实现的：一种倾角传感器，包括检测模块和输出模块，所述检测模块用于检测被测体的倾角信号，其中，所述输出模块根据所述检测模块检测的倾角信号输出数字量倾角信号、模拟量倾角信号和开关量信号。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，还包括标定模块，用于预先标定所述开关量信号设定的角度阈值。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述开关量信号设定的角度阈值为两个或两个以上。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述标定模块为设置在所述倾角传感器上的按键、开关、旋钮或滑块。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述标定模块包括倾角传感器被敲击信号获取模块和敲击信号处理模块，所述倾角传感器被敲击信号获取模块用于获取所述倾角传感器被敲击信号，所述敲击信号处理模块用于根据获取的所述倾角传感器被敲击信号来标定所述开关量信号设定的角度阈值。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，还提供了一种倾角传感器检测方法，包括以下步骤：

检测，检测被测体的倾角信号；

输出，将倾角信号以数字量倾角信号、模拟量倾角信号和开关量信号输出。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，还包括步骤：

标定，预先标定所述开关量信号设定的角度阈值。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述开关量信号设定的角度阈值为两个或两个以上。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述标定步骤具体为：

当测体的倾角信号为H Min时，标定传感器记录当前的标定位置对应的角度值为Angle min；

当Angle>＝Angle min时，Out0输出有效状态；

当测体的倾角信号为H1时，标定传感器记录当前的标定位置对应的角度值为Angle1；

当Angle>＝Angle1时，Out1输出有效状态。

当测体的倾角信号为H Max时，标定传感器记录当前的标定位置对应的角度值为Angle max；

当Angle>＝Angle max时，Outn输出有效状态。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述标定步骤具体包括：

在倾角传感器上电后的预定时间内，获取倾角传感器是否有被敲击的信号；

若有，则判断倾角传感器被敲击的信号是否在预设的频率和次数范围内；

若是，则根据被敲击的信号频率和次数对所述开关量信号设定的角度阈值进行标定；

否则，不进行标定。

从以上技术方案可以看出，本发明所述的技术方案具有以下优点：

在本发明提供一种倾角传感器，不仅设置了模拟量信号输出、数字量信号输出，同时还设置有开关量信号输出，这样在更换传感器时，可以通过传感器本身进行标定，无需外接电脑等其他设备，其使用方便、维护性好。

附图说明

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。

图1为本发明一种实施方式中倾角传感器的标定示意图；

图2为本发明一种实施方式中倾角传感器标定方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

本发明实施例如下，如图1所示，一种倾角传感器，包括检测模块和输出模块，所述检测模块用于检测被测体的倾角信号，其中，所述输出模块根据所述检测模块检测的倾角信号输出数字量倾角信号、模拟量倾角信号和开关量信号。所述倾角传感器，不仅设置了模拟量信号输出、数字量信号输出，同时还设置有开关量信号输出，这样在更换传感器时，可以通过传感器本身进行标定，无需外接电脑等其他设备，其使用方便、维护性好。其中，检测被测体的倾角信号，输出数字量倾角信号、模拟量倾角信号等可以采用现有技术，再次不再赘述。

本发明的另一实施例在于在上述基础之上，还包括标定模块，用于预先标定所述开关量信号设定的角度阈值。

本发明的另一实施例在于在上述基础之上，所述开关量信号设定的角度阈值为两个或两个以上。

本发明的另一实施例在于在上述基础之上，所述标定模块为设置在所述倾角传感器上的按键、开关、旋钮或滑块。

本发明的另一实施例在于在上述基础之上，所述标定模块包括倾角传感器被敲击信号获取模块和敲击信号处理模块，所述倾角传感器被敲击信号获取模块用于获取所述倾角传感器被敲击信号，所述敲击信号处理模块用于根据获取的所述倾角传感器被敲击信号来标定所述开关量信号设定的角度阈值。

另外，也可以在传感器特定部位或者特定面设置敲击信号获取区域，敲击信号获取区域可以为两个或两个以上，当特定部位或者特定面时，即判定标定所述开关量信号的特定角度阈值。

如图2所示，本发明的另一实施例在于在上述基础之上，还提供了一种倾角传感器检测方法，包括以下步骤：

检测，检测被测体的倾角信号；

输出，将倾角信号以数字量倾角信号、模拟量倾角信号和开关量信号输出。

本发明的另一实施例在于在上述基础之上，还包括步骤：

标定，预先标定所述开关量信号设定的角度阈值。

本发明的另一实施例在于在上述基础之上，所述开关量信号设定的角度阈值为两个或两个以上。

本发明的另一实施例在于在上述基础之上，所述标定步骤具体为：

当测体的倾角信号为H Min时，标定传感器记录当前的标定位置对应的角度值为Angle min；

当Angle>＝Angle min时，Out0输出有效状态；

当测体的倾角信号为H1时，标定传感器记录当前的标定位置对应的角度值为Angle1；

当Angle>＝Angle1时，Out1输出有效状态。

当测体的倾角信号为H Max时，标定传感器记录当前的标定位置对应的角度值为Angle max；

当Angle>＝Angle max时，Outn输出有效状态。

本发明的另一实施例在于在上述基础之上，所述标定步骤具体包括：

在倾角传感器上电后的预定时间内(例如30秒内)，获取倾角传感器是否有被敲击的信号；

若有，则判断倾角传感器被敲击的信号是否在预设的频率和次数范围内；

若是，则根据被敲击的信号频率和次数对所述开关量信号设定的角度阈值进行标定；

否则，不进行标定。

另外，如图2所示，也可以判定是否在传感器的特定区域或特定部位或者特定面进行了敲击，其中特定区域或特定部位或者特定面可以为两个或两个以上，当特定区域或特定部位或者特定面被敲击时，则根据被敲击的区域或部位或者面对所述开关量信号设定的角度阈值进行标定。当然，敲击的频率和次数，与敲击的特定区域或特定部位或者特定面也可以进行交叉结合，这应当也在本发明的保护范围内。

从以上技术方案可以看出，本发明所述的技术方案具有以下优点：

在本发明提供一种倾角传感器，不仅设置了模拟量信号输出、数字量信号输出，同时还设置有开关量信号输出，这样在更换传感器时，可以通过传感器本身进行标定，无需外接电脑等其他设备，其使用方便、维护性好。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。