[發明專利]轉速傳感器與信號輪配合進行信號輪旋轉角度測量的方法

有效

• 申請號: 201210128869.5
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102645158A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 韓明;張冠楠;任誼濱;羅平亮
• 申請（專利權）人: 聯合汽車電子有限公司
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及一種提高旋轉角度測量精度的方法，具體屬于一種轉速傳感器與信號輪配合使用進行信號輪旋轉角度測量的方法。

背景技術

轉速傳感器(可為霍爾式轉速傳感器或其它原理的與信號輪配合使用的轉速傳感器，下文或簡稱傳感器)與信號輪配合使用可以用來測量信號輪的旋轉角度，如圖1所示為目前常用的單個傳感器與信號輪配合的測量示意圖，當信號輪輪齒的齒頂從傳感器下經過時，傳感器輸出高電平；當齒底從傳感器下經過時，傳感器輸出低電平。控制系統通過傳感器讀取和計算信號輪轉過的輪齒齒頂和齒底的數目，實現旋轉角度的測量。圖1所示系統的測量精度為式中T為信號輪輪齒的周期，z為信號輪齒數。

此時，傳統的提高測量精度的主要方法是提高信號輪的齒數。由于單齒弧長過小會造成傳感器讀齒時發生丟齒，所以提高信號輪齒數帶來的直接后果就是信號輪的直徑變大，這樣導致整體安裝尺寸的變大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種轉速傳感器與信號輪配合進行信號輪旋轉角度測量的方法，在不增大轉速傳感器和信號輪整體安裝尺寸的前提下，有效提高旋轉角度的測量精度。

為解決上述技術問題，本發明提供的轉速傳感器與信號輪配合進行信號輪旋轉角度測量的方法的技術方案是：

在齒數為z的信號輪圓周上間隔設置序號為1到n的n個轉速傳感器，n為大于1的整數，所述信號輪輪齒的周期每個周期包括2n個旋轉角度區間；

當信號輪輪齒的齒頂從轉速傳感器下經過時，轉速傳感器輸出高電平，當輪齒的齒底從轉速傳感器下經過時，轉速傳感器輸出低電平，通過n個轉速傳感器在單個周期T的每個旋轉角度區間內輸出的不同信號可判斷信號輪旋轉的角度；

其中，轉速傳感器的設置方法如下：

1)當n為大于1的奇數時，采用周期均布法設置，第i個轉速傳感器與第i-1個轉速傳感器之間的間隔角度且所有間隔角度之和小于360°，i為正整數且1＜i≤n，j為大于等于0的整數；

2)當n為大于1的整數時，可采用半周期均布法設置，第i個轉速傳感器與第i-1個轉速傳感器之間的間隔角度且所有間隔角度之和小于360°，i為正整數且1＜i≤n，j為大于等于0的整數。

其中，轉速傳感器為霍爾式轉速傳感器，或者其它原理的與信號輪配合使用的轉速傳感器。

在上述方法中，所述信號輪旋轉角度測量精度p_m的計算公式為

本發明在信號輪圓周上設置多個轉速傳感器，并按照特定角度設置傳感器，從而在不提高轉速傳感器和信號輪系統整體安裝尺寸的情況下，有效地提高了旋轉角度的測量精度。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1是現有的單個轉速傳感器與信號輪配合測量旋轉角度的示意圖；

圖2a是本發明第一實施例采用半周期均布法的示意圖；

圖2b是圖2a中轉速傳感器輸出信號示意圖；

圖3a是本發明第一實施例采用周期均布法的示意圖；

圖3b是圖3a中轉速傳感器輸出信號示意圖；

圖4a是本發明第二實施例采用半周期均布法的示意圖；

圖4b是圖4a中轉速傳感器輸出信號示意圖；

圖5a是本發明第二實施例采用周期均布法的示意圖；

圖5b是圖5a中轉速傳感器輸出信號示意圖；

圖6a是本發明第三實施例采用半周期均布法的示意圖；

圖6b是圖6a中轉速傳感器輸出信號示意圖

圖7a是本發明第三實施例采用周期均布法的示意圖；

圖7b是圖7a中轉速傳感器輸出信號示意圖。

具體實施方式

本發明提供的轉速傳感器與信號輪配合進行信號輪旋轉角度測量的方法是：在齒數為z的信號輪圓周上間隔設置序號為1到n的n個轉速傳感器，n為大于1的整數，信號輪輪齒的周期每個周期包括2n個旋轉角度區間；當信號輪輪齒的齒頂從轉速傳感器下經過時，轉速傳感器輸出高電平，當輪齒的齒底從轉速傳感器下經過時，轉速傳感器輸出低電平，通過n個轉速傳感器在單個周期T的每個旋轉角度區間內輸出的不同信號可判斷信號輪旋轉的角度；

其中，轉速傳感器的設置方法如下：

1)當n為大于1的奇數時，采用周期均布法設置，第i個轉速傳感器與第i-1個轉速傳感器之間的間隔角度且所有間隔角度之和小于360°，i為正整數且1＜i≤n，j為大于等于0的整數；