一种长度测量方法
【专利摘要】本发明涉及长度的测量，具体说是一种长度测量方法，其包括将绳索缠绕在一转盘上，在转盘的径向中心固定安装磁铁；在靠近磁铁上方固定安装一霍尔传感器；拉动绳索使转盘带动磁铁旋转，霍尔传感器根据感应到的旋转磁铁的磁通量变化输出对应的电压信号；采用滤波器对上述电压信号滤波处理；将滤波处理后的电压信号转化成角度，并累计角度值；再通过累计的角度值计算转盘旋转角度值；最后根据转盘旋转角度值，结合转盘直径和绳索直径计算出绳索的拉动长度。本发明采用的是无接触式的测量方法，可以避免测量过程中出现设备磨损的现象；同时磁场信号也不容易受温度、压力、湿度等外部因素干扰，抗干扰能力强。
【专利说明】一种长度测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及长度测量领域，具体说是一种长度测量方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在很多领域内都需要长度测量，尤其在工程机械如泵车、起重机、随车吊、正 面吊、高空作业车等均需要对其机械臂的举升角度和吊绳的长度等进行测量，以精确完成 作业。现有技术的产品是以减速机和多圈电位计配合完成的臂架伸缩长度检测，由齿轮组 组成的减速机，精度会随着使用次数的增减因齿轮磨损而变差，电位计在使用过程中也会 因反复摩擦而出现断点或接触不良，产生错误数据，影响测量结果。
【发明内容】
[0003] 针对上述技术问题，本发明提供一种测量精度高、抗干扰能力强的长度测量方法。
[0004] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种长度测量方法，其包括以下 步骤： (1) 将绳索缠绕在一转盘上，在转盘的径向中心固定安装磁铁； (2) 在靠近磁铁上方固定安装一霍尔传感器； (3) 拉动绳索使转盘带动磁铁旋转，霍尔传感器根据感应到的旋转磁铁的磁通量变化 输出对应的电压信号； (4) 采用滤波器对上述电压信号滤波处理； (5) 将滤波处理后的电压信号转化成角度，并累计角度值； (6) 再通过累计的角度值计算转盘旋转角度值； (7) 最后根据转盘旋转角度值，结合转盘直径和绳索直径计算出绳索的拉动长度。
[0005] 作为优选，所述磁铁为径向充磁的圆柱型磁铁。
[0006] 作为优选，所述霍尔传感器的芯片位于磁铁的正上方。
[0007] 作为优选，滤波处理采用以下方式： 首先，定义滤波器的频率响应为逆二阶多项式函数
【权利要求】
1. 一种长度测量方法，其包括以下步骤： (1) 将绳索缠绕在一转盘上，在转盘的径向中心固定安装磁铁； (2) 在靠近磁铁上方固定安装一霍尔传感器； (3) 拉动绳索使转盘带动磁铁旋转，霍尔传感器根据感应到的旋转磁铁的磁通量变化 输出对应的电压信号； (4) 采用滤波器对上述电压信号滤波处理； (5) 将滤波处理后的电压信号转化成角度，并累计角度值； (6) 再通过累计的角度值计算转盘旋转角度值； (7) 最后根据转盘旋转角度值，结合转盘直径和绳索直径计算出绳索的拉动长度。
2. 根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：所述磁铁为径向充磁的圆柱型磁铁。
3. 根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：所述霍尔传感器的芯片位于磁铁的 正上方。
4. 根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：滤波处理采用以下方式： 首先，定义滤波器的频率响应为一个逆二阶多项式函数
，其 中： S是虚拟的轴，振幅与频率是沿S轴分布的函数，S的范围是
g是增益常数，使得H(0) = 1 ; P是一个多项式系数； 其次，计算截止频率的修正系数c :把H(S)中的S用代替，其中j =
乘以它的复共轭得到振幅响应的平方数，即：
再次，计算滤波器系数：进行双线性变换从S域变换到z域，将
代入Η⑶，得到：
最后，得到滤波公式为：
【文档编号】G01B7/02GK104215168SQ201410499006
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】廖曙光, 周伟 申请人:湖南湘瑞智能工控设备有限公司