[發明專利]一種角度傳感器及角度測量方法

有效

• 申請號: 201410074133.3
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103868451A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 凌云;孔玲爽;袁川來;李勇;羅樹英
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種角度傳感器，其特征在于：

由2N個滾珠開關組成；2N個滾珠開關順時針依次沿圓周按照觸發端在前、穩定端在后的方向安裝，或者是采用順時針依次沿圓周按照穩定端在前、觸發端在后的方向安裝；2N個滾珠開關沿圓周均勻分布；?

所述角度傳感器安裝時，旋轉軸應該平行于水平面。

2.根據權利要求1所述的一種角度傳感器，其特征在于：所述滾珠開關是傾斜感應、單方向觸發導通型滾珠開關。

3.根據權利要求2所述的一種角度傳感器，其特征在于：所述N的數值為4、5、6三者之一。

4.一種權利要求1－3任一項所述角度傳感器的角度測量方法，其特征在于：

包括，

A、滾珠開關斷開狀態與接通狀態的判定方法是，利用開關電平轉換電路，將滾珠開關的通斷狀態轉換成相應的電平信號，該電平信號作為觸發信號輸出；在檢測時間區間之內，滾珠開關一直沒有輸出觸發信號，則判定為斷開狀態，否則判定為接通狀態；

B、角度傳感器用角度號來表示當前的旋轉角度與位置，角度號的定義方法是，由2N個滾珠開關組成的角度傳感器共有2N個角度號，每個角度號對應360°/2N區間的旋轉角度；角度傳感器中的滾珠開關按照安裝順序從1至2N依次編號；在角度傳感器處于每個角度號對應的旋轉角度區間的中心位置時，有N個連續編號的滾珠開關斷開，N個連續編號的滾珠開關接通，取連續斷開的N個滾珠開關中最前一個滾珠開關的編號值為角度傳感器的角度號；滾珠開關編號首尾循環相接時，開關2N在開關1之前；

C、角度傳感器的初始角度號確定方法是，由2N個滾珠開關組成的角度傳感器，有連續編號的N－1個滾珠開關斷開、N個滾珠開關斷開、N＋1個滾珠開關斷開等三種初始狀態，在該三種初始狀態的任何一種情況中，取連續斷開的滾珠開關中最前一個滾珠開關的編號值為角度傳感器的初始角度號；

D、角度傳感器旋轉時角度號的確定方法是，由2N個滾珠開關組成的角度傳感器，初始角度號確定后，只有在連續斷開的滾珠開關數量和連續接通的滾珠開關數量同為N個時，才確定連續斷開的滾珠開關中最前一個滾珠開關的編號值為角度傳感器的新角度號。

5.根據權利要求4所述的一種角度傳感器，其特征在于：所述檢測時間區間的長短根據滾珠開關在輕微震動狀態下的連續通/斷周期來確定。