[發明專利]一種電機旋轉角度測量裝置、方法、存儲介質及電機

在審

• 申請號: 202110613065.3
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113551590A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 莊所增;馬原;文述生;丁永祥;王江林;李寧;周光海;肖浩威;黃勁風;閆少霞;趙瑞東
• 申請（專利權）人: 廣州南方衛星導航儀器有限公司
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30;G01D5/26
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 孫柳

本發明公開了一種電機旋轉角度測量裝置，應用于電機旋轉角度的測量，包括處理器、第一編碼器和第二編碼器；第一編碼器、第二編碼器均設于電機上，并且第一編碼器、第二編碼器均與電機同軸并跟隨所述電機同步轉動；所述第一編碼器、第二編碼器分別與處理器電性連接；所述第一編碼器的角度分辨率與第二編碼器的角度分辨率不同，并且第一編碼器的角度分辨率與第二編碼器的角度分辨率具有一定的差值；所述處理器，用于獲取電機的轉速并判斷電機的轉速是否大于預設轉速，以及根據電機的當前轉速與預設轉速的對比結果選擇對應的編碼器的輸出信號計算電機的旋轉角度。本發明還公開了一種電機旋轉角度測量方法、存儲介質以及帶旋轉角度測量的電機。

技術領域

本發明涉及電機旋轉角度測量，尤其涉及一種電子旋轉角度測量裝置、方法、存儲介質及一種帶旋轉角度測量的電機。

背景技術

三維激光掃描儀是通過控制電機旋轉進而向三維空間內的目標物體發射激光以實現測角與測距。在三維激光掃描儀工作時，需要實時并準確記錄激光發射的方位，進而記錄點云空間位置的角度；同時還可通過設置激光發射的頻率以及控制電機旋轉速度，來實現對目標物體的掃描速度和點云密度的控制。同時，在某個應用領域內，三維激光掃描儀還需要獲取電機旋轉角度，以獲取電機旋轉速度。

目前，對于電機旋轉角度的測量，通常采用光電編碼器、磁編碼器、霍爾傳感器等來實現。其中，光電編碼器、磁編碼器在對電機旋轉角度的測量時具有高精度的特點，因此，在高精度測角的場合下，一般采用光電編碼器或磁編碼器。

但是，對于光電編碼器和磁編碼器來說，當測量的電機轉速較快時，編碼器的角度分辨率的精度不能太高，否則會使得編碼器的響應速度無法與電機的轉速匹配，導致編碼器的輸出信號丟失；相反，當測量的電機轉速較低時，則需要編碼器的角度分辨率的精度要高。但是，對于編碼器的角度分辨率在設計時已經確定，后續測量時無法更改。因此，當電機的轉速變化較大時，編碼器則無法同時兼顧電機的高轉速和高角度分辨率的角度測試要求。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種電機旋轉測角裝置，其能夠解決現有技術中電機旋轉測角時無法同時兼顧高轉速和高角度分辨率的問題。

本發明的目的之二在于提供一種電機旋轉測角方法，其能夠解決現有技術中電機旋轉測角時無法同時兼顧高轉速和高角度分辨率的問題。

本發明的目的之三在于提供一種存儲介質，其能夠解決現有技術中電機旋轉測角時無法同時兼顧高轉速和高角度分辨率的問題。

本發明的目的之三在于提供一種帶旋轉角度測量的電機，其能夠解決現有技術中電機旋轉測角時無法同時兼顧高轉速和高角度分辨率的問題。

本發明的目的之一采用如下技術方案實現：

一種電機旋轉角度測量裝置，包括處理器、第一編碼器和第二編碼器；其中，所述第一編碼器、第二編碼器均設于電機上，并且第一編碼器、第二編碼器均與電機同軸并跟隨所述電機同步轉動；所述第一編碼器、第二編碼器分別與處理器電性連接，用于向處理器發送輸出信號；所述第一編碼器的角度分辨率與第二編碼器的角度分辨率不同，并且第一編碼器的角度分辨率與第二編碼器的角度分辨率具有一定的差值；所述處理器，用于獲取電機的轉速并判斷電機的轉速是否大于預設轉速；

所述處理器，還用于當電機的當前轉速大于預設轉速時，選擇第一編碼器與第二編碼器中角度分辨率低的編碼器的輸出信號計算電機的旋轉角度；以及當電機的當前轉速小于預設轉速時，選擇第一編碼器與第二編碼器中角度分辨率高的編碼器的輸出信號計算電機的旋轉角度。

進一步地，所述處理器，還用于在電機轉動的過程中，根據第一編碼器或第二編碼器的輸出信號計算得出單位時間內對應編碼器輸出的脈沖數，進而根據單位時間內對應編碼器輸出的脈沖數計算得出電機的當前轉速。