船用双轴倾角传感器的校准方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及船用双轴倾角传感器的校准，特指一种船用双轴倾角传感器的校准方法及系统。
【背景技术】
[0002]船用双轴倾角传感器用于测量水平面两个处置方向相对于水平面的倾角，通过船用双轴倾角传感器上垂直设置的两个倾角传感器来测量倾角，由于倾角传感器本身、测量电路本身、以及焊接位置都会存在固有偏差，使得倾角传感器测得的倾斜角度与实际的倾斜角度之间存在误差，准确度较低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种船用双轴倾角创拿起的校准方法及系统，解决现有倾角传感器测量时存在误差、准确度较低的问题。
[0004]实现上述目的的技术方案是:
[0005]本发明一种船用双轴倾角传感器的校准方法，包括:
[0006]与船用双轴倾角传感器建立通讯连接，所述船用双轴倾角传感器包括垂直设置的X轴倾角传感器和Y轴倾角传感器；
[0007]将所述船用双轴倾角传感器放置于标准水平面上，读取并记录水平位置处X轴倾角传感器和Y轴倾角传感器的输出电压以分别形成X轴输出电压Vx-CXTg和Y轴输出电压Vyfg ；
[0008]将所述船用双轴倾角传感器放置于X轴上的Ig位置和-1g位置，读取并记录X轴Ig位置处X轴倾角传感器的输出电压以形成X轴Ig输出电压vx-lg+，读取并记录X轴-1g位置处X轴倾角传感器的输出电压以形成X轴-1 g输出电压Vx-1g-；
[0009]将所述船用双轴倾角传感器放置于Y轴上的Ig位置和-1g位置，读取并记录Y轴Ig位置处Y轴倾角传感器的输出电压以形成Y轴Ig输出电压vy-lg+，读取并记录Y轴-1g位置处Y轴倾角传感器的输出电压以形成Y轴-1 g输出电压Vy-1g-；
[0010]读取所述船用双轴倾角传感器实际测量中的实际X轴输出电压Vx和实际Y轴输出电压Vy，再根据所述X轴输出电SVx-CXTg、所述Y轴输出电压Vy-CXTg、所述X轴I g输出电压Vx-1g+、所述X轴-1g输出电压vx-lg-、所述Y轴Ig输出电压vy-lg+、以及所述Y轴-1g输出电压vy-lg-消除实际测量中存在的误差并计算得到实际X轴加速度ax和实际Y轴加速度ay;以及
[0011 ]利用所述实际X轴加速度ax和所述实际Y轴加速度ay计算出X轴角度和Y轴角度。
[0012]本发明通过获取船用双轴倾角传感器在标准水平面上的六个标准输出电压，利用该六个标准输出电压消除船用双轴倾角传感器在实际测量中产生的误差，使得倾角传感器测得的角度与实际倾角相一致，提高倾角传感器的测量精确度。为船舶提供实际的倾斜角度，便于船舶的控制管理。
[0013]本发明船用双轴倾角传感器的校准方法的进一步改进在于，再根据所述X轴输出电SvXfg、所述Y轴输出电压Vy-Cirg、所述X轴I g输出电压Vx-lg+、所述X轴-1 g输出电Svx-lg-、所述Y轴Ig输出电压vy-lg+、以及所述Y轴-1g输出电压vy-lg-消除实际测量中存在的误差并计算得到实际X轴加速度ax和实际Y轴加速度ay，包括:
[0014]判断所述实际X轴输出电压Vx与所述X轴输出电压Vx-OTg的大小，若所述实际X轴输出电压Vx大于所述X轴输出电压Vx-Cirg，则利用公式一 (Vx-Vx-Cirg)A^lg-来计算实际X轴加速度ax;若所述实际X轴输出电压Vx小于等于所述X轴输出单元Vx-OTg，则利用公式二 (Vx-Vx-Cirg)/Vx-lg+来计算实际X轴加速度ax;
[0015]判断所述实际Y轴输出电压Vy与所述Y轴输出电压Vy-OTg的大小，若所述实际Y轴输出电压Vy大于所述Y轴输出电压Vy-Cirg，贝IJ利用公式三(Vy-Vy-Cirg)AVlg-来计算实际Y轴加速度ay ；若所述实际Y轴输出电压Vy小于等于所述Y轴输出电压Vy-OTg，则利用公式四(Vy_Vy-OTg)/Vy-1g+来计算头际Y轴加速度ay ο
[0016]本发明船用双轴倾角传感器的校准方法的进一步改进在于，利用所述实际X轴加速度ax和所述实际Y轴加速度ay计算出X轴角度和Y轴角度，包括:
[0017]通过角度公式计算出X轴角度和Y轴角度；
[0018]所述角度公式为r= asin(a)，其中r为角度，a为加速度。
[0019]本发明船用双轴倾角传感器的校准方法的进一步改进在于，与所述船用双轴倾角传感器建立通讯连接时，利用通讯波特率9600bps进行通讯。
[0020]本发明船用双轴倾角传感器的校准方法的进一步改进在于，将所述船用双轴倾角传感器放置于X轴上的Ig位置和-1g位置时，令所述船用双轴倾角传感器放置于X轴上的Ig位置稳定至少I秒，令所述船用双轴倾角传感器放置于X轴上的-1g位置至少I秒；
[0021]将所述船用双轴倾角传感器放置于Y轴上的Ig位置和-1g位置时，令所述船用双轴倾角传感器放置于Y轴上的Ig位置稳定至少I秒，令所述船用双轴倾角传感器放置于Y轴上的-1g位置至少I秒。
[0022]本发明还提供了一种船用双轴倾角传感器的校准系统，包括:
[0023]与船用双轴倾角传感器通讯连接的读取单元，用于读取所述船用双轴倾角传感器上垂直设置的X轴倾角传感器和Y轴倾角传感器位于标准水平面处的输出电压、位于X轴上的Ig位置和-1g位置处X轴倾角传感器的输出电压、位于Y轴上的Ig位置和-1g位置处Y轴倾角传感器的输出电压，并对应形成X轴输出电压Vx-org、Y轴输出电压Vy-org、X轴Ig输出电压Vx-1g+、X轴-1 g输出电压vx-lg-、Y轴I g输出电压Vy-lg+、以及Y轴-1 g输出电压Vy-lg-;
[0024]与所述读取单元连接的存储单元，用于存储所述的X轴输出电压Vx-org、Y轴输出电压Vyfg、X轴Ig输出电压Vx-lg+、X轴-1g输出电压Vx-lg-、Y轴Ig输出电压Vy-lg+、以及Y轴-1g输出电压 Vy—lg—;
[0025]与所述船用双轴倾角传感器和所述存储单元连接的校准单元，用于读取所述船用双轴倾角传感器实际测量中的实际X轴输出电压Vx和实际Y轴输出电压vy，并结合所述存储单元中的所述的X轴输出电压￥1_、￥轴输出电压￥『_、乂轴仏输出电压￥118+4轴-18输出电压Vx-lg-、Y轴Ig输出电压Vy-lg+、以及Y轴-1g输出电压Vy-lg-消除实际测量中存在的误差以计算得到实际X轴加速度ax和实际Y轴加速度ay;以及
[0026]与所述校准单元连接的角度计算单元，用于根据所述实际X轴加速度ax和所述实际Y轴加速度ay计算出X轴角度和Y轴角度。
[0027]本发明船用双轴倾角传感器的校准系统的进一步改进在于，所述校准单元中包括判断模块和与所述判断模块连接的计算模块；
[0028]所述判断模块用于判断所述实际X轴输出电压Vx与所述X轴输出电压Vx-CirJ^大小，若所述实际X轴输出电压Vx大于所述X轴输出电压Vx-cxrg，贝Ij发送利用公式一 (Vx-Vx-cxrg)/Vx-1g-计算实际X轴加速度ax的指令至所述计算模块;若所述实际X轴输出电压Vx小于等于所述X轴输出单元1-。11;，贝11发送利用公式二(^-'\^-。11；)/'\^-18+计算实际父轴加速度31的指令至所述计算模块;还用于判断所述实际Y轴输出电压Vy与所述Y轴输出电压Vyfg的大小，若所述实际Y轴输出电压Vy大于所述Y轴输出电压Vy-Cirg，则发送利用公式三(Vy-Vyfg)/Vy-lg4十算实际Y轴加速度ay的指令至所述计算模块;若所述实际Y轴输出电压Vy小于等于所述Y轴输出电压Vy-Cirg，则发送利用公式四(Vy-Vyfg)/Vy-lg+计算实际Y轴加速度ay的指令至所述计算模块；
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