一种振动干扰处理装置、方法及所适用的终端设备与流程

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种振动干扰处理装置、振动处理干扰方法，以及该装置所适用的终端设备。

背景技术：

随着现代工业的快速发展，数字化、信息化也成为了现代检测技术发展的方向，而检测技术的最前端就是传感器技术。特别是伴随着近几年快速发展的ic技术和计算机技术，作为传感器领域的一个重要分支，振动传感器在各个领域被广泛应用，而振动传感器获取数据的准确性正变得越来越重要。

然而，振动传感器在获取被检测对象的数据时，往往会存在一个或多个干扰源，例如，电机、电子调速器、推进器等，这些干扰源会对振动传感器采集的数据产生极大影响，不能获取被检测对象的真实数据。

技术实现要素：

基于以上所述，本发明的目的在于提供了一种振动干扰处理装置、振动干扰处理方法，以及该装置所适用的终端设备，通过获取干扰源的干扰数据和振动传感器的测量数据，从而得到终端设备真实的加速度值。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种振动干扰处理装置，包括：振动传感器、干扰检测传感器和单片机模块；

所述振动传感器，连接所述单片机模块，用于获取终端设备的加速度值，并发送所述终端设备的加速度值到所述单片机模块；

所述干扰检测传感器，连接所述单片机模块，用于获取所述终端设备内干扰源的干扰数据，并发送所述干扰数据到所述单片机模块；

所述单片机模块，用于接收所述终端设备的加速度值和所述干扰数据，并根据预置规则计算所述终端设备的实际加速度值。

一种振动干扰处理方法，包括：

获取终端设备的加速度值和所述终端设备内干扰源的干扰数据；

根据所述终端设备的加速度值、所述干扰数据及预置规则计算所述终端设备的实际加速度值。

一种终端设备，包括：所述振动干扰处理装置。

本发明的有益效果为：通过振动传感器获取终端设备的加速度值，通过干扰检测传感器获取终端设备内部的干扰源数据，根据获取的终端设备加速度值和干扰源数据，利用单片机模块计算出终端设备真实的加速度值，消除干扰源对振动传感器获取数据的干扰，精确地获取终端设备真实的加速度值。

附图说明

图1a是本发明实施例一提供的一种振动干扰处理装置结构图；

图1b是本发明实施例一提供的一种振动干扰处理装置结构图；

图1c是本发明实施例一提供的振动传感器的结构图；

图2是本发明实施例二提供的一种振动干扰处理方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种终端设备的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

如图1a、图1b和图1c所示，本实施例提供了一种振动干扰处理装置，该装置包括：振动传感器1、干扰检测传感器2和单片机模块3。

振动传感器1，连接所述单片机模块3，用于获取终端设备的加速度值，并发送所述终端设备的加速度值到所述单片机模块3。

振动传感器1是一种感受机械运动振动的参量并转换成可用输出信号的传感器，如图1c所示，振动传感器包含拾振单元11、测量单元12和信号单元13。拾振单元11，包括机械子单元111和电子单元112，机械子单元111用于接收振动传感器1的输入量，即原始要测的机械信号，转化为另一个适合于变换的机械信号；电子单元112，用于接收变换后的机械量并转换为电量。测量单元12，接收拾振单元11发出的电量并进行测量，得到电信号；信号单元13，用于将测量单元12输出的电信号发送到分析设备、显示设备或记录设备，在本实施例中，信号单元13将测量单元12输出的电信号发送到单片机模块3。

可选的，在本实施例中，振动传感器1为振动加速度传感器，振动加速度传感器接收机械振动量并转换为与之成比例的加速度信号值。

可选的，所述振动传感器1位于所述终端设备内部，其安装位置由被控终端设备的结构和干扰源的类型决定；当干扰源为多个时，其安装位置还要综合考虑所述振动传感器与每个干扰源的相对距离。

干扰检测传感器2，连接单片机模块3，用于获取终端设备内干扰源的干扰数据，并发送干扰数据到所述单片机模块3。

所述干扰源可以是电机和推进器等动力装置，也可以是其它产生振动的元件或装置。以电机为例，引起电机振动的原因有很多，例如：转子铁心松动、定子绕组断线等电磁方面的影响，也有轴承故障、机械结构强度不够等机械方面的原因，还有单边电磁拉力、轴向串动等电子方面的影响；而电机的振动，会对获取被控终端设备的真实加速度数据，有极大地影响，因此需要设立干扰检测传感器2，用于对电机的干扰数据进行检测，即对电机的振动数据进行检测。

可选的，所述干扰检测传感器2位于所述终端设备内部，对于接触式的干扰检测传感器，需要与干扰源接触连接，若存在多个干扰源，则每个干扰源都要接触连接一个干扰检测传感器；对于非接触式的干扰检测传感器，可以安装于所述干扰源附近小于或等于预设距离处。所述干扰检测传感器的数目小于或等于所述终端设备内干扰源的数目，当所述干扰检测传感器与多个干扰源之间的距离都小于或等于所述预设距离时，可以只用一个干扰检测传感器获取多个干扰源的综合干扰数据。在干扰源附近预设距离内，干扰检测传感器2能够检测到该干扰源的干扰数据，预设距离可以结合终端设备的结构及干扰检测传感器的使用要求确定，例如，0.8mm；在干扰源预设距离外，干扰检测传感器2不能够检测到干扰源的干扰数据。在本发明实施例中，对干扰检测传感器2的类型不作具体限定。

可选的，所述干扰检测传感器2为振动加速度传感器，相应的，所述干扰数据为干扰加速度值。

可选的，所述干扰检测传感器2为振动速度传感器，相应的，所述干扰数据为干扰速度值。

可选的，所述干扰检测传感器2为振动位移传感器，相应的，所述干扰数据为干扰位移值。

单片机模块3，用于接收所述终端设备的加速度值和所述干扰数据，并根据预置规则计算所述终端设备的实际加速度值。

所述单片机模块3包括减法器，用于计算终端设备的加速度值与干扰源的加速度值的差值，得到所述终端设备的实际加速度值。

可选的，当干扰检测传感器2为振动加速度传感器时，单片机模块3接收的干扰数据是干扰源的加速度值，在第一减法器中，用获取的终端设备的加速度值减去干扰源的加速度值，从而得到的差值，即为所述终端设备的实际加速度值。

可选的，当干扰检测传感器2为振动速度传感器时，单片机模块3接收的干扰数据是干扰源的速度值，所述单片机模块将接收的所述干扰速度值转化为干扰加速度值，然后在第二减法器中，用获取的终端设备的加速度值减去转化后的所述干扰加速度值，从而得到的差值，即为所述终端设备的实际加速度值。

可选的，当干扰检测传感器2为位移检测传感器时，单片机模块接收的干扰数据是干扰源的位移值，所述单片机模块3将接收的所述干扰位移值转化为干扰加速度值，然后在第三减法器中，用获取的终端设备的加速度值减去转化后的所述干扰加速度值，从而得到的差值，即为所述终端设备的实际加速度值。

本实施例通过振动传感器获取终端设备的加速度值，通过干扰检测传感器获取终端设备内干扰源的干扰数据，通过单片机模块接收终端设备的加速度值和干扰数据，并根据预置规则计算出终端设备的实际加速度值，解决了振动传感器受到干扰源干扰，导致检测数据不准确的问题，从而大大提高了检测精度，获取到了终端设备加速度的准确值。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种振动干扰处理方法的流程图，该方法适用于利用多个传感器检测干扰源数据从而使振动传感器获取准确数据的情况，该方法可以由振动处理干扰装置来执行，该方法包括：

s201，获取终端设备的加速度值和所述终端设备内干扰源的干扰数据。

由于终端设备的振动产生了终端设备的振动加速度，因此，获取终端设备的加速度的过程，需要首先，将输入信号，即终端设备振动的机械信号，转换为电量；然后，测量电量值；最后，输出电信号到分析设备、显示设备或者记录设备。在本实施例中，可以将输出的电信号发送到单片机模块进行数据计算。

可选的，终端设备加速度的检测装置可以是振动传感器，尤其可以是振动加速度传感器，振动加速度传感器接收终端设备的机械振动量并转换为与之成比例的加速度信号值。

为了获取终端设备的加速度值更加准确，避免外界因素的干扰，终端设备加速度的检测装置应置于终端设备内部，其安装位置由被控终端设备的结构和干扰源的类型决定；当干扰源为多个时，其安装位置还要综合考虑该检测装置与每个干扰源的距离。

对于终端设备来说，由于功能性的需求，内部的各个组件，例如，电子调速度器等控制装置，电机、推进器等动力装置，都会产生振动，这些干扰源的存在会对获取的终端设备加速度值产生影响。以电机为例，引起电机振动的原因有很多，例如：转子铁心松动、定子绕组断线等电磁方面的影响，也有轴承故障、机械结构强度不够等机械方面的原因，还有单边电磁拉力、轴向串动等电机方面的影响；而电机的振动，会对获取被控终端设备的真实加速度数据，有极大地影响，因此需要对电机的干扰数据进行检测，即对电机的振动数据进行检测。

由于获取的干扰源数据是来自终端设备内部，因此，干扰检测装置也安装于终端设备内部，可以与干扰源接触连接，或者，与干扰源的距离小于或等于预设距离，而干扰检测装置的数目小于或等于所述终端设备内干扰源的数目，当所述干扰检测装置与多个干扰源之间的距离都小于或等于所述预设距离时，可以只用一个干扰检测装置获取多个干扰源的综合干扰数据。

可选的，为了获取干扰加速度值，可以选择振动加速度传感器作为干扰检测装置。

可选的，为了获取干扰速度值，可以选择振动速度传感器作为干扰检测装置。

可选的，为了获取干扰位移值，可以选择振动位移传感器作为干扰检测装置。

s202，根据所述终端设备的加速度值、所述干扰数据及预置规则计算所述终端设备的实际加速度值。

所述预置规则为终端设备的加速度值减去干扰源的加速度值。

所述计算过程可以由单片机模块完成，单片机模块需要包括减法器，用来实现预置规则的计算方法，即计算终端设备的加速度值与干扰源的加速度值的差值，从而得到所述终端设备的实际加速度值。

可选的，当获取的干扰数据为干扰源的加速度值时，可以得到终端设备的加速度值与干扰的加速度值的差值，该差值即为所述终端设备的实际加速度值。

可选的，当获取的干扰数据为干扰源的速度值时，需要先将所述干扰速度值转化为干扰加速度值，然后再得到终端设备的加速度值与干扰源的加速度值的差值，该差值即为所述终端设备的实际加速度值。

可选的，当获取的干扰数据为干扰源的位移值时，需要先将所述干扰位移值转化为干扰加速度值，然后再得到终端设备的加速度值与干扰源的加速度值的差值，该差值即为所述终端设备的实际加速度值。

本实施例通过获取终端设备的加速度值和终端设备内干扰源的干扰数据，并结合预置规则得到了该终端设备的真实加速度值，解决了获取终端设备加速度值的过程中受到干扰源的干扰，导致检测数据不准确的问题，从而大大提高了检测精度，获取到了终端设备加速度的准确值。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的一种终端设备，所述终端设备集成了本发明实施例中的振动干扰处理装置，利用该振动干扰处理装置可以获取终端设备准确的振动加速度值，可选的，本实施例中的终端设备具体可以为机器人或无人机。

终端设备内可以包括n个干扰源，其中，n为正整数；如图3所示，以终端设备内包括三个干扰源c1、c2和c3为例，每个干扰源都安装有相应的干扰检测传感器2，以获取干扰源c1-c3的干扰数据，并将干扰数据发送至单片机模块3。终端设备内的振动传感器1获取终端设备的加速度值，并发送至单片机模块3。单片机模块3按照预置规则可以计算得到终端设备的实际加速度值，从而消除内部干扰源对终端设备振动加速度的干扰。

该终端设备在运动过程中，内部的多个干扰源，如：电机、电子调速器和推进器等，由于其自身的工作特点，都会产生或多或少的振动，而这些振动，对通过振动传感器而获取的该终端设备的加速度值有极大影响，因此，为了获取该终端设备的真实加速度值，所述终端设备集成了所述振动干扰处理装置。

像机器人或者无人机这一类装置，在运动过程中，受环境因素影响非常大，一些轻微的振动，可能都会导致机身失去平衡，所以对振动加速度的检测非常重要，本实施例中，终端设备通过集成了振动干扰处理装置，可以有效的消除内部干扰源对终端设备振动加速度的干扰，获取到终端设备准确的振动加速度值。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。