[發明專利]用于探測轉動件的轉動和轉向的方法

有效

• 申請號: 201080062077.1
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN102918400A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: J·鮑曼恩
• 申請（專利權）人: 傳感頻譜有限責任公司
• 主分類號: G01P3/48
• 分類號: G01P3/48;G01P3/488;G01P13/00;G01P13/04;G01F1/075;G01D5/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李永波;楊國治

1.一種用于探測轉動件(1)的轉動和轉向(V、R)的方法，包括：

—把至少一個阻尼部件(D)定位在轉動件(1)上；

—相互錯開地且相距轉動件(1)和阻尼部件(D)較小間隔地定位由振蕩回路形成的兩個傳感器(S1、S2)；

—產生采樣頻率(fA)；

—按照采樣頻率(fA)的節奏周期性地短暫地激勵傳感器(S1、S2)振蕩；

—檢測傳感器(S1、S2)的振蕩衰減時間(t1、t2)；

—把振蕩衰減時間(t1、t2)轉換成轉動件(1)的轉角位置；

—比較相繼的轉角位置，用于獲知轉向(V、R)；

—觀察相繼的轉角位置，用于識別轉動一整圈，

其特征在于：

—進行標準化，具體為

i.求得未阻尼的第一傳感器(S1)的最大的振蕩衰減時間(t1max)，

ii求得已阻尼的第一傳感器(S1)的最小的振蕩衰減時間(t1min)，

iii.將未阻尼的第一傳感器(S1)的最大的振蕩衰減時間(t1max)標準化為值+1，

iv.將已阻尼的第一傳感器(S1)的最小的振蕩衰減時間(t1min)標準化為值-1，

v.針對另一傳感器(S2)重復標準化步驟，

—進行測量，具體為

i.按照采樣頻率(fA)的節奏測量傳感器(S1、S2)的當前的振蕩衰減時間(t1、t2)，

ii.對傳感器(S1、S2)的測得的振蕩衰減時間(t1、t2)應用標準化規則，

iii.由測得的振蕩衰減時間(t1n、t2n)的標準化的值形成向量(Z)，從其零點將向量(Z)繪制在坐標系(E)中，該坐標系的維數相應于所使用的傳感器(S1、S2)的數量，

iv.確定當前的向量角(W0)，

v.將當前的向量角(W0)與前一個合適的向量角(W-1)的值相比較，

vi.確定轉動件(1)的轉動，

vii.確定轉向(V、R)，

viii.按照采樣頻率(fA)的節奏重復測量。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：

—為了確定在當前的向量角(W0)與前一個向量角(W-1)之間的轉角差(ΔW)，計算如下方程

B?1＝|(W0)-(W-1)|???????????C1＝signum((W0)-(W-1))

B2＝|(W0)-(W-1)+2π|????????C2＝signum((W0)-(W-1)+2π)

B3＝|(W0)-(W-1)-2π|????????C3＝signum((W0)-(W-1)-2π)；

—由這三個方程(B1、B2、B3)中的具有最小值(＝min(B1、B2、B3))的那個方程得到在當前測量與前一次測量之間的實際轉角差(ΔW)的大小；

—由與具有最小值的方程B1、B2、B3相應的那個方程C1、C2或C3的正弦得到向量(Z)的或轉動件(1)的在當前測量與前一次測量之間的轉向；

—正的符號代表向前(V)，負的符號代表向后(R)。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于：

—由具有最小值的那個方程B1、B2、B3與相應的正弦C1、C2或C3的乘積得到實際的角度差。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：

—按照一定的時間間隔重復地進行標準化。

5.如權利要求1至4中至少一項所述的方法，其特征在于：

—在角度差|(ΔW)|低于第一閾值時減小采樣頻率(fA)；

—在角度差|(ΔW)|超過第二閾值時再提高采樣頻率(fA)。

6.如權利要求1至5中至少一項所述的方法，其特征在于：

—借助如下公式來確定向量角(W)

W＝arctan(t2n/t1n)，此時t1n＝＞0且t2n＝＞0，

W＝arctan(t2n/t1n)+π，此時t1n＜0，

W＝arctan(t2n/t1n)+2π，此時t1n＝＞0且t2n＜0。

7.如權利要求1至6中至少一項所述的方法，其特征在于：

—使用轉盤作為轉動件(1)。