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在塔吊黑匣子的監(jiān)控系統(tǒng)中,塔吊吊臂高度、小車位置、吊臂回轉(zhuǎn)角度及速度監(jiān)控等都需要用到角度傳感器,其中,吊臂回轉(zhuǎn)角度關(guān)系到塔吊群中兩個(gè)塔吊吊臂之間防碰撞的關(guān)鍵性安全監(jiān)控,由于防碰撞計(jì)算的吊臂長(zhǎng)度對(duì)于測(cè)量角度的三角函數(shù)放大作用,測(cè)量回轉(zhuǎn)角度傳感器的精度及可靠性往往決定了安全監(jiān)控的成敗。為此,在比較了各種角度傳感器的特點(diǎn)適用性及成本要求,高位數(shù)高可靠性的絕對(duì)值多圈編碼器是必須的選擇。
按照塔吊黑匣子監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)的要求,應(yīng)允許塔吊吊臂做正反方向的回轉(zhuǎn)三圈,角度監(jiān)控的分辨率優(yōu)于1度,同時(shí)還有測(cè)量精度要求。為此,按此計(jì)算的總測(cè)量行程分辨率必須大于360度×3圈=1080,這樣的分辨率精度要求,原先塔吊用電位器測(cè)量的方法是不能滿足的(電位器分辨率0.5%FS),用增量值編碼器也不符合抗干擾及停電位置不丟失的要求,只能用絕對(duì)值編碼器大于11位(大于1080分辨總數(shù))及以上,而且是三圈以上測(cè)量量程。實(shí)際上因?yàn)榘惭b的方法,是依靠塔吊回轉(zhuǎn)大齒輪帶動(dòng)小齒輪測(cè)量,實(shí)際測(cè)量圈數(shù)值為幾十圈。
有一些塔吊黑匣子廠家選用了電位器作為回轉(zhuǎn)角度的監(jiān)控,還有一些廠家選用了10位單圈絕對(duì)值并行信號(hào)的編碼器,都不符合塔吊安全監(jiān)控的要求。電位器無論是分辨率還是精度都太低,其觸點(diǎn)接觸式的工作原理的不可靠性,更不能應(yīng)用在安全性設(shè)備中。而單圈絕對(duì)值十位并行編碼器,依賴外部機(jī)械減速齒輪達(dá)到三圈的量程,10位1024分辨率已經(jīng)略低于1080,而且還要經(jīng)過機(jī)械減速的回程誤差,其分辨率也是勉強(qiáng)湊數(shù)的,而精度更因?yàn)榛剞D(zhuǎn)齒輪的誤差而更差,如果嚴(yán)格一點(diǎn)要求,也不能達(dá)到安全黑匣子標(biāo)準(zhǔn)。