专利名称：矿用本安型数字倾角传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及倾角传感器，尤其是涉及矿用本安型数字倾角传感器。
背景技术：
液压支架电液控制系统是实现煤矿综采工作面自动化控制的核心技术，为煤矿综采工作面高效、安全、连续、稳定地生产提供了保证。矿用本质安全型倾角传感器是支架电液控制系统的一个重要组成单元，用来进行支架动作过程中姿态控制和高度控制，实现支架平衡千斤顶动作过程的闭环控制和支架的动作高度控制。目前，国内所使用的电液控制系统大部分依靠国外进口，因此，存在价格高、交货周期长、倾角传感器配件价格昂贵、售后服务不及时等问题，这些因素严重地制约了电液控制技术的推广。
发明内容本实用新型目的在于提供一种信号采集精度高、制造成本低廉的矿用本安型数字倾角传感器。为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案本实用新型所述的矿用本安型数字倾角传感器，包括加速度传感器，所述加速度传感器信号输出端通过信号调理电路与A/D转换�？槭淙攵肆樱鯝/D转换�？樾藕攀涑龆擞胛⒋砥餍藕攀淙攵肆樱凰鑫⒋砥餍藕攀涑龆送ü藕抛荒？橛胧至渴涑鼋涌诹�。本实用新型优点在于采用加速度传感器感应重力加速度在其测量轴上分量的大小来确定物体的倾斜角度，相比水银、电解质、热能倾角测量仪响应快、功耗低。此外，采用了高性能的16位A/D转换器，提高了倾角测量的分辨率。
图I是本实用新型的电路原理框图。图2是本实用新型的加速度传感器�？榈缏吩硗�。图3是为本实用新型的A/D转换�？榈缏吩硗�。图4是本实用新型的微处理器电路原理图。图5是本实用新型的信号转换电路原理图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型所述的矿用本安型数字倾角传感器，包括加速度传感器， 所述加速度传感器信号输出端通过信号调理电路与A/D转换�？槭淙攵肆樱鯝/D转换�？樾藕攀涑龆擞胛⒋砥餍藕攀淙攵肆樱凰鑫⒋砥餍藕攀涑龆送ü藕抛荒？橛胧至渴涑鼋涌诹�。加速度传感器感应重力加速度并转化成电压信号，该电压信号经A/D转换�？榇砗笥晌⒋砥鹘蟹治龃淼玫角憬切藕牛銮憬切藕啪藕抛荒？楹笫涑龈� RS485数字量接口 ；电源�？楦涸鹞鱿低嘲铀俣却衅�、A/D转换模块、微处理器、 信号转换�？榧�485接口提供稳定的3. 3V电源。如图2所示为所述加速度传感器，采用3. 3V供电，其电源和地之间加入去耦和旁路电容C15、C16，以减小电源对输出信号的影响；电容C17、C18实现对信号噪声的削弱，确定了加速度传感器的输出带宽。如图3所示为所述A/D转换�？椋�16位A/D转换�？橥ü齋PI与微处理器通信， 由微处理器发送控制字分时对两路模拟信号进行A/D转换，并把A/D转换的结果通过SPI 传送至微处理器。其电源和地之间加入去耦和旁路电容C19、C20，以减小电源对输出信号的干扰如图4所示为微处理电路，采用NXP的一款ARM7内核的MCU，该MCU通过SPI与 A/D转换模块通讯获取加速度对应的数字信号通过分析、计算(双轴和单轴两种模式)得到倾角信息，并通过两个异步串行接口(UART)输出角度信号。如图5所示为所述信号转换�？椋媚？椴捎玫�485转换芯片可提供差模过压保护，避免RS-485总线与电力线短路时对芯片造成损坏；具有失效保护，用户可以实现最小的外围电路设计。电路加入了终端电阻R32、R4(均为120Q)，以减少信号的反射，保证485 通信的可靠性。
权利要求1.一种矿用本安型数字倾角传感器，其特征在于包括加速度传感器，所述加速度传感器信号输出端通过信号调理电路与A/d转换�？槭淙攵肆樱鯝/D转换�？樾藕攀涑龆擞胛⒋砥餍藕攀淙攵肆樱凰鑫⒋砥餍藕攀涑龆送ü藕抛荒？橛胧至渴涑鼋涌诹�。
专利摘要本实用新型公开了一种矿用本安型数字倾角传感器，包括加速度传感器，所述加速度传感器信号输出端通过信号调理电路与A/D转换�？槭淙攵肆樱鯝/D转换模块信号输出端与微处理器信号输入端连接；所述微处理器信号输出端通过信号转换�？橛胧至渴涑鼋涌诹印１臼涤眯滦陀诺阍谟诓捎眉铀俣却衅鞲杏χ亓铀俣仍谄洳饬恐嵘戏至康拇笮±慈范ㄎ锾宓那阈苯嵌龋啾人�、电解质、热能倾角测量仪响应快、功耗低。此外，采用了高性能的16位A/D转换器，提高了倾角测量的分辨率。
文档编号G01C9/00GK202350781SQ201120459399
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者丁磊, 崔建民, 李国威, 李晓亚, 李鹏, 梁涛, 王永强, 阎东磊 申请人:郑州煤机液压电控有限公司, 郑州煤矿机械集团股份有限公司
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