一种新型的数字式舵角检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种新型的数字式舵角检测装置，包括舵机传动轴、绝对式编码器、信号调理电路、单片机、电源模块、通讯模块及接口电路、标定按键，舵机传动轴的外端与舵机轴相连，内端与绝对式编码器的旋转轴相连，编码器的输出信号经信号调理电路连接到单片机的I/O引脚上，实现对舵角的检测。通讯模块与单片机的串行口引脚连接，实现舵角信号的数字化输出。本实用新型专利技术实现了舰船舵角反馈装置的数字化，设计合理、实用方便，工作可靠、稳定性好、检测精度高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种新型的数字式舵角检测装置，属于航海设备
技术背景近年来，随着造船业的发展，航海设备制造领域亟待发展。目前使用的舵角检测装置大都是基于电位器原理的，测量精度很低，可靠性较差，设备结构非常复杂。从而导致设备的体积大，费用高，安装不便。而且大部分舵角检测装置采用模拟信号传输方式，当自动操舵仪等数字设备需要接入此信号时，需要再进行数字化处理，极不方便且精度较低，影响了系统的整体控制性能。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提供了一种可靠、检测稳定性好、实用方便的数字式舵角检测装置。数字式舵角发送器包括舵机传动轴、绝对式编码器、信号调理电路、单片机、电源模块、通讯模块及接口电路、标定按键。舵机传动轴的外端与舵机轴相连，内端与绝对式编码器的旋转轴相连，编码器的输出信号经信号调理电路连接到单片机的I/o引脚上，实现对舵角的检测。通讯模块与单片机的串行口引脚连接，实现舵角信号的数字化输出，标定按键与单片机的一个I/o引脚相连，编码器、信号调理电路、单片机和通讯模块均与电源模块电连接。本技术实现了舰船舵角反馈装置的数字化，设计合理、实用方便，工作可靠、稳定性好、检测精度高。附图说明图I是本技术数字式舵角检测装置的结构原理示意框图。图中1、舵机传动轴，2、绝对式编码器，3、信号调理电路，4、标定按键，5、微控制器，6、通讯模块及接口电路，7、电源模块。具体实施方式如图I所示，本技术的数字式舵角检测装置由舵机传动轴I、绝对式编码器2、信号调理电路3、微控制器5、电源模块7、通讯模块及接口电路6和标定按键4组成。舵机传动轴I的外端与舵机轴相连，内端与绝对式编码器2的旋转轴相连,其输出信号与信号调理电路3相连，信号调理电路3的能源由电源模块7供给，调理电路3的输出连到微控制器5的引脚上，转换成的数字量通过微控制器5的串行口引脚与通讯模块及接口电路6向外传输。电源模块7是将船上不标准的+24V(变化范围18V 40V)直流电源转变成系统需要的稳定电源，供系统其余模块使用。微控制器5采用ATMEL公司生产的微功耗高性能八位RISC结构单片机ATmega48，TQFP32紧凑型封装，内有4KB的Flash程序存储器、256B的EEPROM和512B的静态存储器。支持ISP串行下载方式，有可编程代码保护。ATmega48负责数据采集，标定和数据通讯，同时还要当作存储器存储一些需要掉电保存的信息。上述数字式舵角检测装置的工作过程为船舶舵机轴的转动带动绝对编码器2的旋转轴旋转，从而编码器的输出值发生变化，微控制器5读取该输出值后，进行运算，就可以计算出当前的舵角值，然后通过通讯模块及接口电路6将该数据传输到后级设备。考虑到安装时对准难度较大，为此在电路上设计了标定按键4，通过软件的配合，较好地的解决安装困难的问题。数字式舵角检测装置在初次上电或工作过一段时间出现角度偏差时，需要对其进行标定，具体方法如下控制舵机运动，当舵叶到达中间位置(0° )时，按下标定按键4，微控制器5将编码器输出的信号存入内部E2PROM中，标定完成。在实际测量时，微控制器5读取绝对式编码器的输出信号，对其进行线性变换，就可得出当前的舵角值。微控制器5按NMEA0183的数据格式($AGRSA，-29. 1，A,，*21，其意义分别为公司信息及数据涵义AGRSA，左舵29. I度，数据有效A，校验值XX)发送到数据总线上，供数字式舵角表或其它数字式仪器仪表使用。权利要求1.一种新型的数字式舵角检测装置，包括舵机传动轴、绝对式编码器、信号调理电路、单片机、电源模块、通讯模块、接口电路及标定按键，其特征在于舵机传动轴的外端与舵机轴相连，内端与绝对式编码器的旋转轴相连，编码器的输出信号经信号调理电路连接到单片机的I/o引脚上实现对舵角的检测，通讯模块与单片机的串行口引脚连接，实现舵角信号的数字化输出。专利摘要本技术提供了一种新型的数字式舵角检测装置，包括舵机传动轴、绝对式编码器、信号调理电路、单片机、电源模块、通讯模块及接口电路、标定按键，舵机传动轴的外端与舵机轴相连，内端与绝对式编码器的旋转轴相连，编码器的输出信号经信号调理电路连接到单片机的I/O引脚上，实现对舵角的检测。通讯模块与单片机的串行口引脚连接，实现舵角信号的数字化输出。本技术实现了舰船舵角反馈装置的数字化，设计合理、实用方便，工作可靠、稳定性好、检测精度高。文档编号G01D5/12GK202562493SQ201220017150公开日2012年11月28日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日专利技术者肖海荣, 王常顺, 张煌, 潘为刚, 韩耀振, 周风余 申请人:山东交通学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的数字式舵角检测装置，包括舵机传动轴、绝对式编码器、信号调理电路、单片机、电源模块、通讯模块、接口电路及标定按键，其特征在于：舵机传动轴的外端与舵机轴相连，内端与绝对式编码器的旋转轴相连，编码器的输出信号经信号调理电路连接到单片机的I/O引脚上实现对舵角的检测，通讯模块与单片机的串行口引脚连接，实现舵角信号的数字化输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖海荣，王常顺，张煌，潘为刚，韩耀振，周风余，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：实用新型
国别省市：