一种磁导航传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种磁导航传感器，包括电源转换电路、中央处理器以及与中央处理器相连接的信号采集模块；其中，所述中央处理器内还设置有模糊PID控制器，所述模糊PID控制器与各霍尔传感器相连以对霍尔传感器采集的信号进行纠偏处理；本发明专利技术采用的模糊PID控制器，通过模糊算法对采集的信号进行纠偏处理，结构简单效果好，解决了温漂和噪声干扰等误差，从而提高了精度。了精度。了精度。

【技术实现步骤摘要】
一种磁导航传感器


[0001]本专利技术涉及传感器
，特别涉及一种磁导航传感器。

技术介绍

[0002]多点磁导航传感器，主要用途是用于感应微弱磁场并根据磁场强度分布，反馈信号给控制系统。目前国内主要采用霍尔传感器作为磁场强度测量的方法。
[0003]现AGV行业中的磁导航传感器一般采用长条6霍尔、8霍尔或更多至16霍尔的传感器，其检测精度受两个霍尔间距离影响，通常在1
‑
2cm误差，因此使得AGV车最小也要用1
‑
2cm甚至更大的横向寻磁误差而使得行走过程中左右晃动。同时，目前市场的磁条导引检测装置通用性差，已上市的传感器普遍存在对温漂和噪声干扰处理不足的状况，导致磁导航的优良性能难以充分发挥，且能够获取精确偏移距离的传感器价格较高，因此通常要增加其它传感器或设备来弥补，使得成本增加。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种磁导航传感器，能够在降低成本的情况下提高数据处理的精确度。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种磁导航传感器，包括电源转换电路、中央处理器以及与中央处理器相连接的信号采集模块，所述电源转换电路包括依次串联的电源输入模块、防反接电路、滤波电路、稳压电路、LC低通滤波电路、过流保护电路和电源指示灯，所述过流保护电路与所述感应电路中央处理器相连接；
[0007]所述信号采集模块包括16路信号采集单元，每一路所述信号采集单元包括霍尔传感器以及分布与霍尔传感器相连接的开关电路和放大电路，16路所述霍尔传感器位于同一平面，且呈直线排列并朝向底面，所述霍尔传感器通过放大电路和开关电路将感应信号发送至所述中央处理器，所述中央处理器将开关信号发送至所述开关电路，所述中央处理器与AGV主控制器通过串口和/或I/O接口连接；
[0008]其中，所述中央处理器内还设置有模糊PID控制器，所述模糊PID控制器与各霍尔传感器相连以对霍尔传感器采集的信号进行纠偏处理。
[0009]进一步地，两个相邻的所述霍尔感应器之间的间距为10mm。
[0010]进一步地，所述电源转换电路转换输出的电压为10V
‑
30V。
[0011]进一步地，所述中央处理器上以通信方式传输的接口的子类型包括RS232或RS485或NPN中的任意一种。
[0012]进一步地，所述模糊PID控制器选用二维模糊PID控制器，通过模糊推理、模糊决策和逆模糊化处理得到的输出量作为与霍尔传感器的输入位置反馈值对应的给定值。
[0013]进一步地，所述磁导航传感器检测的飞行高度为25
‑
50mm。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0015]本专利技术采用的模糊PID控制器，通过模糊算法对采集的信号进行纠偏处理，结构简单效果好，解决了温漂和噪声干扰等误差，从而提高了精度。
附图说明
[0016]图1为本专利技术一个实施例中的磁导航传感器的原理框图；
[0017]图2为本专利技术一个实施例中NPN集电极输出连接方式示意图；
[0018]图3为本专利技术一个实施例中磁导航传感器的输出连接方式示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图，对本专利技术的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0020]如图1至图3所示，本专利技术实施例提供的一种磁导航传感器，包括电源转换电路、中央处理器以及与中央处理器相连接的信号采集模块，所述电源转换电路包括依次串联的电源输入模块、防反接电路、滤波电路、稳压电路、LC低通滤波电路、过流保护电路和电源指示灯，所述过流保护电路与所述感应电路中央处理器相连接；
[0021]所述信号采集模块包括16路信号采集单元，每一路所述信号采集单元包括霍尔传感器以及分布与霍尔传感器相连接的开关电路和放大电路，16路所述霍尔传感器位于同一平面，且呈直线排列并朝向底面，所述霍尔传感器通过放大电路和开关电路将感应信号发送至所述中央处理器，所述中央处理器将开关信号发送至所述开关电路，所述中央处理器与AGV主控制器通过串口和/或I/O接口连接；
[0022]其中，所述中央处理器内还设置有模糊PID控制器，所述模糊PID控制器与各霍尔传感器相连以对霍尔传感器采集的信号进行纠偏处理。
[0023]在使用过程中，在使用过程中，霍尔感应器用来感应附近的磁场，能够感应到10gauss以下的微弱磁场，每个霍尔感应器都会有一路感应信号输出，如表1所示，数据为01
‑
16通道的对应的磁信号开关输出，当02、03、04、05通道同时检测到磁信号，则返回的十六进制数为0X02+0X04+0X08+0X10＝0X1E。
[0024]表1
[0025][0026][0027]具体实施时，为了与16路霍尔传感器的个数相匹配，以能够更准确地确定磁场的位置，两个相邻的所述霍尔感应器之间的间距为10mm。
[0028]具体实施时，所述电源转换电路转换输出的电压为10V
‑
30V。
[0029]具体实施时，所述中央处理器上以通信方式传输的接口的子类型包括RS232或RS485或NPN中的任意一种。如图2所示，使用时，检测I/O通道外部需接上拉负载，严禁直接把霍尔传感器IO直接连接电源正极，上拉负载的VCC大小为DC 10—36V，负载电阻大小为300R—100K，能够防止霍尔感应器被烧毁，IO
‑
01—IO
‑
16依次为16路霍尔传感器，相应通道的传感器检测到信号，则相应连接的负载电阻两端为高电压。(无磁场检测的情况下相应通道的负载电阻电压为0)，NPN集电极内部导通压降<1V。
[0030]使用时，RS232及RS485采用简易MODBUS_RTU通讯协议，硬件上分别采用串口转232电路实现电平转换。将数据帧设置为8个数据位长度，1个停止位，无校验。默认设置为波特率19200，地址0x01，关闭循环发送模式。
[0031]读数据时，主机发送如表2所示的数据形式：
[0032]表2
[0033]地址功能码起始地址数据长度CRC低字节CRC高字节ADDR0x03STARTADDRDATA_LENCRC16CRC16
[0034]在上表中，第一字节0x00：从机的通讯地址(默认0x01)；
[0035]第二字节0x03：读取寄存器的功能码0x03；
[0036]第三字节STARTADDR：要读取寄存器的起始地址；
[0037]第四字节LEN：要读取寄存器数据的长度；
[0038]第五第六字节：CRC校验，协议中采用CRC16。
[0039]从机送回时，如表3所示：
[0040]表3
[0041]地址功能码数据长度返回数据...返回数据CRC低字节CRC高字节ADDR0x03DAT本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁导航传感器，包括电源转换电路、中央处理器以及与中央处理器相连接的信号采集模块，其特征在于：所述电源转换电路包括依次串联的电源输入模块、防反接电路、滤波电路、稳压电路、LC 低通滤波电路、过流保护电路和电源指示灯，所述过流保护电路与所述感应电路中央处理器相连接；所述信号采集模块包括16路信号采集单元，每一路所述信号采集单元包括霍尔传感器以及分布与霍尔传感器相连接的开关电路和放大电路，16路所述霍尔传感器位于同一平面，且呈直线排列并朝向底面，所述霍尔传感器通过放大电路和开关电路将感应信号发送至所述中央处理器，所述中央处理器将开关信号发送至所述开关电路，所述中央处理器与AGV主控制器通过串口和/或I/O接口连接；其中，所述中央处理器内还设置有模糊PID控制器，所述模糊PID控制器与各霍尔传感器相连以对霍尔传感器采...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪建家，李勇，罗显兵，
申请(专利权)人：黄石佳鼎自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：