一种位移传感器装置 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN113959317A

(43)申请公布日2022.01.21

(21)申请号CN202111094596.2

(22)申请日2021.09.17

(71)申请人赵树龙

地址610064四川省成都市四川成都望江路29号桃林公寓2栋723

(72)发明人赵思俨陈霖龚艺崚赵树龙

(74)专利代理机构32231常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙)

代理人毛姗

(51)Int.CI

G01B7/02

F16H1/16

F16H57/023

F16H57/039

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种位移传感器装置

(57)摘要

本发明公开了一种位移传感器装

置，包括蜗杆、蜗轮、随动电子陀螺仪三

维角度传感器、参照电子陀螺仪三维角度

传感器、解算控制单元和固定座，所述参

照电子陀螺仪三维角度传感器安装在电动

推杆的固定座上，所述随动电子陀螺仪三

维角度传感器固定在所述蜗轮上，所述蜗

杆设置在所述电动推杆的丝杆上，所述蜗

杆与所述蜗轮相互啮合，所述解算控制单

元实时采集所述随动电子陀螺仪三维角度

传感器和所述参照电子陀螺仪三维角度传

感器的角度信息，并根据两者角度差参考

解算出所述电动推杆的位移参数并上传；

本位移传感器装置结构简单、成本低，适

用性强、测量精准。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

2022-02-15实质审查的生效实质审查的生效

2022-01-21公开公开

权利要求说明书

1.一种位移传感器装置,其特征在于:包括蜗杆(1)、蜗轮(2)、随动电子陀螺仪三维角

度传感器(3)、参照电子陀螺仪三维角度传感器(4)、解算控制单元(5)和固定座(6),以

及驱动丝杆(7),所述参照电子陀螺仪三维角度传感器(4)安装在电动推杆的固定座(6),

所述随动电子陀螺仪三维角度传感器(3)固定在所述蜗轮(2)上,所述蜗杆(1)设置在所

述驱动丝杆(7)上,所述蜗杆(1)与所述蜗轮(2)相互啮合,所述解算控制单元(5)实时采

集所述随动电子陀螺仪三维角度传感器(3)和所述参照电子陀螺仪三维角度传感器(4)

的角度信息,并根据两者角度差解算出所述电动推杆的位移参数并上传。

2.根据权利要求1所述的一种位移传感器装置,其特征在于:在固定安装使用场景下,

可以减去参照电子陀螺仪三维角度传感器(4),由所述随动电子陀螺仪三维角度传感

器(3)的当前角度和初始角度的差来解算所述蜗轮(2)的转动角度。

3.根据权利要求1所述的一种位移传感器装置,其特征在于:所述角度信息解算的算

法如下:

设所测位移为s,需要的量程为S,设丝杆螺距为m,蜗轮(2)的齿数n大于S/m,则蜗轮

(2)外周长L=n*mS;

在固定安装使用场景下,确保蜗轮(2)垂直于水平面,在位移为0时候,让安装在蜗轮(2)

上的随动电子陀螺仪三维角度传感器(3)的x,y轴平行于蜗轮(2)表面。如果初始状

态x竖直向下,y与水平面平行,z垂直于蜗轮(2)表面与水平面平行,此时

x=9.8,y=0;z=0;当蜗轮(2)转动时候,设转动角度为锐角a,则y/x=tan(a);a=arctan(y/x),位

移解算公式为:s=L*a/(2*π)=L*atan(y/x)/(2*π);

考虑a大小在0至2π各种情况的实际解算:

x=0,y0时,转动角度a=π/2;

x=0,y0时,转动角度a=3*π/2;

x0,y=