[发明专利]具有输入输出控制功能的智能型角度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种具有输入输出控制功能的智能型角度传感器。

背景技术

角度传感器能够实现中对被测对象的运动角度等的位置测量，并以脉冲或者数字信号的形式输出测得的角度的变化，这样的传感信号经过后续连接的信号接收设备的运算处理，最终得到对被测对象的速度或位置的感测及进一步的控制。

现有技术中的角度传感器仅仅作为测量后反馈测得的角度信息的传感器件，其输出的信号都需要发送至后续信号接收设备，由后续信号接收设备进行信号解析及运算处理。具体为根据应用需求在后续信号接收设备中与其它传感器测得的数据及各种控制指令进行逻辑运算，最终才能实现一种或多种控制目的。在角度传感器与后续信号接收设备连接的过程中，由于是两个器件之间的连接，这就会涉及到硬件连接后角度传感器输出信号的传输可靠性、信号接口硬件匹配、软件的解码与运算等等的诸多的需要由用户来完成的工作量，同时多个硬件设备、以及连接软件程序的编程开发等工作量也会增加用户的成本，另外由于是两个器件的连接也不可避免的存在运行可靠性的问题。此外，有些应用需求针对传感器测量的反馈结果要求快速及时输出控制信息，例如极限位置的安全保护，而现有的角度传感器作为单独的测量器件通过与后续信号接收设备的连接共同来处理的方式很难满足这种实时性要求较高的应用场合。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中传统的角度传感器仅能用于测量并反馈测得的被测对象的角度信息而无法由角度传感器自身单独根据测得结果及时对被测对象做进一步控制操作的缺陷，提供一种能够单独对测得的被测对象的角度信息进行实时处理进而快速输出控制信息且能够降低使用者工作量的具有输入输出控制功能的智能型角度传感器。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种具有输入输出控制功能的智能型角度传感器，包括外壳和角度传感器本体，其特点在于，所述具有输入输出控制功能的智能型角度传感器还包括中央处理器、存储器、可编程接口、现场总线接口、指令输入接口和指令输出接口；所述中央处理器分别与所述角度传感器本体、所述存储器、所述可编程接口、所述现场总线接口、所述指令输入接口和所述指令输出接口电连接；所述中央处理器、所述存储器和所述角度传感器本体设于所述外壳内；所述可编程接口用于下载程序至所述存储器，所述可编程接口还用于设置参数；所述中央处理器用于接收所述角度传感器本体测得的角度数据和所述指令输入接口输入的指令，所述中央处理器还用于对所述角度数据和所述输入的指令做逻辑运算后生成输出信号至所述指令输出接口。

本方案中，将中央处理器和角度传感器本体及存储器等一起封装在外壳内，中央处理器和角度传感器本体在外壳内进行短距离电连接，解决了现有技术中角度传感器作为单独一个器件时需要考虑输出信号的传输可靠性及信号接口硬件匹配等问题。另外具有输入输出控制功能的智能型角度传感器内部嵌入了中央处理器和存储器，借助可编程接口、现场总线接口、指令输入接口和指令输出接口，中央处理器能够快速接受角度传感器本体测得的数字信号并快速解码处理，进而在极短时间内生成输出信号，该输出信号经过指令输出接口输出后用于实现对外部装置或器件的快速控制，能够满足对于实时性要求较高的应用场合。

本方案中，用户根据具体应用需求经可编程接口下载相应的用户程序至存储器中，中央处理器能够读取存储器中的用户程序并执行，具体为对角度数据、输入的指令及参数等做逻辑运算后最终生成输出信号至指令输出接口，从而实现对外部装置或器件的控制。指令输出接口的输出信号为开关信号和模拟量信号。

本方案中，角度传感器可以是角度编码器，具体可以为增量式编码器或绝对值编码器。

较佳地，所述现场总线接口为CAN总线接口。

较佳地，所述可编程接口为RS485接口。

较佳地，所述CAN总线接口用于连接传感器。

本方案中，具有输入输出控制功能的智能型角度传感器能够通过CAN总线接口与多个其它传感器连接，例如实现多个旋转角度的运动角度变化的测量，经过CAN总线接口连接到中央处理器内，对于多个角度变化的对比计算，可获得此多个角度变化的角同步状况传感信息，进而成为新的传感意义的多角度同步传感器。另外，CAN总线接口除了可与其它传感器互联以外，也可以作为具有输入输出控制功能的智能型角度传感器内部数据向远端服务器进行信息传输的接口。

较佳地，所述存储器包括系统程序存储器、用户程序存储器和工作数据存储器。