一种用于陀螺罗经的角度测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于船舶导航技术领域，具体涉及一种用于陀螺罗经的角度测量装置。
【背景技术】
[0002]陀螺罗经用于提供船舶航向。陀螺罗经的方位转动支架所处的角度即为当前船舶航向值，因此需要使用角度测量装置来测量方位转动支架所处的角度，且该角度测量装置的测量精度直接影响到陀螺罗经的航向精度。
[0003]目前，用于陀螺罗经的角度测量装置的种类有以下几种:
[0004]1、多级旋转变压器型
[0005]多级旋转变压器安装在陀螺罗经的方位转动支架上，转值360° /转。多级旋转变压器输出与方位转动支架所处角度相对应的模拟电压，经模数转换单元转换后，可输出精确角度值。这种方式虽然精度高、体积小，但是成本昂贵，且模数转换单元线路复杂。
[0006]2、自整角机型
[0007]自整角机安装在陀螺罗经的方位转动支架上，转值360°/转。自整角机输出与方位转动支架所处角度相对应的模拟电压，经模数转换单元转换后，可输出角度值。这种方式虽然成本较低，但是测量精度不高，且模数转换单元线路复杂。
[0008]3、单光电编码器型
[0009]一只光电编码器安装在陀螺罗经的方位转动支架上，转值360° /转。光电编码器输出与方位转动支架所处角度相对应的数字量角度值，经解算单元计算后可输出角度值。这种方式若选用精度高的光电编码器，则体积大、价格高；若选用精度低的光电编码器，虽然体积小、价格低，但又无法满足精度要求。
【发明内容】
[0010]针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于陀螺罗经的角度测量装置，采用两个光电编码器，分别获得方位转动支架所处的角度区域和精确角度，从而达到降低成本、提高精度、减小体积的目的。
[0011]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0012]—种用于陀螺罗经的角度测量装置，包括方位转动支架、用于测量方位转动支架转动的角度区域测量装置和角度精确测量装置及解算单元。
[0013]所述角度区域测量装置包括设置在方位转动支架下部一侧的第一齿轮，所述第一齿轮与第一转轴相连，在第一转轴上设有第一光电编码器，第一光电编码器通过第一数据线将其测量到的数字信号输送至解算单元。
[0014]所述角度精确测量装置包括设置在方位转动支架下部另一侧的第二齿轮，所述第二齿轮与第二转轴相连，在第二转轴上设有第二光电编码器，第二光电编码器通过第二数据线将其测量到的数字信号输送至解算单元。
[0015]所述第一转轴为360° /转，所述第二转轴为10° /转，其中安装于360° /转的第一转轴上的第一光电编码器，其角度值确定了方位转动支架所处的角度区域；安装于10° /转的第二转轴上的第二光电编码器，其角度值确定了方位转动支架所处的精确度数，解算单元接收第一光电编码器和第二光电编码器输送的数字信号(角度值)后，经过组合、计算，输出方位转动支架所处的精确角度。
[0016]所述解算单元的输出口为RS232串口、RS422串口或CAN接口，可用于向自动舵、雷达、电子海图、航向复示器、船舶设备网络等负载发送航向信息。
[0017]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:
[0018]1、采用两只光电编码器，分别确定方位转动支架所处的角度区域和精确角度，因此无需选用精度很高的光电编码器，从而降低了成本，减小了体积。
[0019]2、本实用新型采用的解算单元，同时接收两只光电编码器发出的数字量角度值。其中转值为360° /转的角度值用于确定方位转动支架所处的角度区域；转值为10° /转的角度值用于确定方位转动支架所处的精确度数。因此在光电编码器精度不高的条件下，也能保证较高的角度测量精度。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的原理框图。
[0021]图2为本实用新型的结构示意图。
[0022]图3为本实用新型实施例的解算单元流程图。
【具体实施方式】
[0023]下面我们结合附图和具体的实施例来对本实用新型的角度测量装置作进一步的详细阐述，以求更清楚地说明本实用新型，但不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0024]如图1和图2所示，本实施例用于陀螺罗经的角度测量装置，包括方位转动支架1，用于测量方位转动支架转动的角度区域测量装置和角度精确测量装置及解算单元2。
[0025]进一步，本实施例角度区域测量装置包括设置在方位转动支架下部一侧的第一齿轮3，所述第一齿轮与360° /转的第一转轴4相连，在第一转轴上设有第一光电编码器5，第一光电编码器通过第一数据线6将其测量到的数字信号输送至解算单元；角度精确测量装置包括设置在方位转动支架下部另一侧的第二齿轮7，所述第二齿轮与10° /转第二转轴8相连，在第二转轴上设有第二光电编码器9，第二光电编码器通过第二数据线10将其测量到的数字信号输送至解算单元。
[0026]本实施例第一转轴为360° /转，所述第二转轴为10° /转，其中安装于360° /转的第一转轴上的第一光电编码器，其角度值确定了方位转动支架所处的角度区域；安装于10° /转的第二转轴上的第二光电编码器，其角度值确定了方位转动支架所处的精确度数，解算单元接收第一光电编码器和第二光电编码器输送的数字信号(角度值)后，经过组合、计算，输出方位转动支架所处的精确角度。
[0027]本实施例为便于向自动舵、雷达、电子海图、航向复示器、船舶设备网络等负载发送航向信息，解算单元的输出口为RS232串口、RS422串口或CAN接口。
[0028]如图3所示，本实施例解算单元接收第一光电编码器发出的转值为360° /转的角度值，假设该值为Rl ;接收第二光电编码器发出的转值为10° /转的角度值，假设该值为R2。由于两只光电编码器的零位不可能完全一致，导致进位差异，因此需对R1、R2的个位数值进行比较判断后，方能进一步组合计算出精确角度R3，并对外发送。具体过程如下:
[0029]1、若-1彡Rl的个位一 R2的个位彡1，说明Rl、R2两数的个位数值较为吻合，不存在进位差别，直接取Rl的百位、十位数值为R3的百位、十位数值，取R2的数值为R3的个位、小数数值。
[0030]2、若Rl的个位一 R2的个位=9，说明R1、R2存在进位差别，R2先于Rl进位，取Rl的百位、十位数值加上I为R3的百位、十位数值，取R2的数值为R3的个位、小数数值。
[0031]3、若R2的个位一 Rl的个位=9，说明R1、R2存在进位差别，Rl先于R2进位，取Rl的百位、十位数值减去I为R3的百位、十位数值，取R2的数值为R3的个位、小数数值。
[0032]由于采用了本实用新型，在电控罗经的设计工作中，在测量精度一致的情况下，相对以往同类罗经，角度测量装置节约了约一半成本。
【主权项】
1.一种用于陀螺罗经的角度测量装置，其特征在于:包括方位转动支架(1)，用于测量方位转动支架转动的角度区域测量装置和角度精确测量装置及解算单元(2);所述角度区域测量装置包括设置在方位转动支架下部一侧的第一齿轮(3)，所述第一齿轮与360° /转的第一转轴(4)相连，在第一转轴上设有第一光电编码器(5)，第一光电编码器通过第一数据线(6)将其测量到的数字信号输送至解算单元；所述角度精确测量装置包括设置在方位转动支架下部另一侧的第二齿轮(7)，所述第二齿轮与10° /转第二转轴(8)相连，在第二转轴上设有第二光电编码器(9)，第二光电编码器通过第二数据线(10)将其测量到的数字信号输送至解算单元。2.根据权利要求1所述的用于陀螺罗经的角度测量装置，其特征在于:所述解算单元的输出口为RS232串口、RS422串口或CAN接口。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于陀螺罗经的角度测量装置，包括方位转动支架，用于测量方位转动支架转动的角度区域测量装置和角度精确测量装置及解算单元。本实用新型采用两只光电编码器，分别确定方位转动支架所处的角度区域和精确角度，因此无需选用精度很高的光电编码器，从而降低了成本，减小了体积，具有精度高、成本低、体积小的优点；本实用新型采用的解算单元，同时接收两只光电编码器发出的数字量角度值。其中转值为360°/转的角度值用于确定方位转动支架所处的角度区域；转值为10°/转的角度值用于确定方位转动支架所处的精确度数。因此，在光电编码器精度不高的条件下，也能保证较高的角度测量精度。
【IPC分类】G01C19/00
【公开号】CN204924253
【申请号】CN201520527889
【发明人】沈旻雅, 蔡忠仁
【申请人】中船航海科技有限责任公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年7月21日