一種基于光電編碼器雙路測量間距的方法

一、引言
五輪儀法是在被測車輛上安裝轉(zhuǎn)動靈活、與地面以一定壓力可靠接觸的第五輪（測量拖拉機(jī)速度時也常直接以拖拉機(jī)的前輪當(dāng)作第五輪）。車輛移動時，地面摩擦力可使附加的第五輪轉(zhuǎn)動。利用光電開關(guān)或者霍爾開關(guān)以及相應(yīng)裝置，可以每轉(zhuǎn)產(chǎn)生若干脈沖。利用這些脈沖可以實(shí)現(xiàn)輪子速度及運(yùn)行距離的檢測。傳統(tǒng)五輪儀法是典型的單路接觸式測量方法，地表的硬度、摩擦系數(shù)、接觸壓力等都會影響測量結(jié)果，主要表現(xiàn)在兩個方面：一、由于地面松軟，輪子下陷，導(dǎo)致單輪受摩擦而轉(zhuǎn)動的有效直徑與實(shí)際直徑可能不一致。二、地面起伏不平導(dǎo)致輪子滾過的路徑長度與直線距離不一致，比如機(jī)具實(shí)際前進(jìn)了1m，而輪子正好滾過一個45°的尖峰或凹坑，這樣反映的距離就是1.4m左右。如果需要精確的測量結(jié)果`，對第一類問題的影響，可以通過對每一種具體測量的地形條件進(jìn)行脈沖與弧長當(dāng)量的標(biāo)定來消除，而對第二種問題則沒有辦法徹底。本文提出的這種方法，能夠有效地削弱地面起伏不平對測量結(jié)果造成的影響。

二、測量方法和應(yīng)用算法
利用五輪儀將直線運(yùn)動變?yōu)檗D(zhuǎn)動的思路，將同等型號的旋轉(zhuǎn)編碼器分別安裝在行進(jìn)裝置兩側(cè)的輪（五輪儀）上，經(jīng)過特殊配件使之與轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)（車輪）同步旋轉(zhuǎn)。此裝置兩輪間隔為1m，確保定位信號位于其間能被充分采集到，以免檢測中出現(xiàn)遺漏位置信號的現(xiàn)象，使間距測量出現(xiàn)可以避免的誤差。操作裝置上的控制面板來進(jìn)行啟動外部信號的采集，將單片機(jī)系統(tǒng)采集到的位置信號作為外部中斷依據(jù)，用來控制對編碼器脈沖信號計數(shù)的啟停，將每次計數(shù)的結(jié)果保存到指定的存儲單元。