[发明专利]转速传感器与信号轮配合进行信号轮旋转角度测量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高旋转角度测量精度的方法，具体属于一种转速传感器与信号轮配合使用进行信号轮旋转角度测量的方法。

背景技术

转速传感器(可为霍尔式转速传感器或其它原理的与信号轮配合使用的转速传感器，下文或简称传感器)与信号轮配合使用可以用来测量信号轮的旋转角度，如图1所示为目前常用的单个传感器与信号轮配合的测量示意图，当信号轮轮齿的齿顶从传感器下经过时，传感器输出高电平；当齿底从传感器下经过时，传感器输出低电平。控制系统通过传感器读取和计算信号轮转过的轮齿齿顶和齿底的数目，实现旋转角度的测量。图1所示系统的测量精度为式中T为信号轮轮齿的周期，z为信号轮齿数。

此时，传统的提高测量精度的主要方法是提高信号轮的齿数。由于单齿弧长过小会造成传感器读齿时发生丢齿，所以提高信号轮齿数带来的直接后果就是信号轮的直径变大，这样导致整体安装尺寸的变大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种转速传感器与信号轮配合进行信号轮旋转角度测量的方法，在不增大转速传感器和信号轮整体安装尺寸的前提下，有效提高旋转角度的测量精度。

为解决上述技术问题，本发明提供的转速传感器与信号轮配合进行信号轮旋转角度测量的方法的技术方案是：

在齿数为z的信号轮圆周上间隔设置序号为1到n的n个转速传感器，n为大于1的整数，所述信号轮轮齿的周期每个周期包括2n个旋转角度区间；

当信号轮轮齿的齿顶从转速传感器下经过时，转速传感器输出高电平，当轮齿的齿底从转速传感器下经过时，转速传感器输出低电平，通过n个转速传感器在单个周期T的每个旋转角度区间内输出的不同信号可判断信号轮旋转的角度；

其中，转速传感器的设置方法如下：

1)当n为大于1的奇数时，采用周期均布法设置，第i个转速传感器与第i-1个转速传感器之间的间隔角度且所有间隔角度之和小于360°，i为正整数且1＜i≤n，j为大于等于0的整数；

2)当n为大于1的整数时，可采用半周期均布法设置，第i个转速传感器与第i-1个转速传感器之间的间隔角度且所有间隔角度之和小于360°，i为正整数且1＜i≤n，j为大于等于0的整数。

其中，转速传感器为霍尔式转速传感器，或者其它原理的与信号轮配合使用的转速传感器。

在上述方法中，所述信号轮旋转角度测量精度p_m的计算公式为

本发明在信号轮圆周上设置多个转速传感器，并按照特定角度设置传感器，从而在不提高转速传感器和信号轮系统整体安装尺寸的情况下，有效地提高了旋转角度的测量精度。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是现有的单个转速传感器与信号轮配合测量旋转角度的示意图；

图2a是本发明第一实施例采用半周期均布法的示意图；

图2b是图2a中转速传感器输出信号示意图；

图3a是本发明第一实施例采用周期均布法的示意图；

图3b是图3a中转速传感器输出信号示意图；

图4a是本发明第二实施例采用半周期均布法的示意图；

图4b是图4a中转速传感器输出信号示意图；

图5a是本发明第二实施例采用周期均布法的示意图；

图5b是图5a中转速传感器输出信号示意图；

图6a是本发明第三实施例采用半周期均布法的示意图；

图6b是图6a中转速传感器输出信号示意图

图7a是本发明第三实施例采用周期均布法的示意图；

图7b是图7a中转速传感器输出信号示意图。

具体实施方式

本发明提供的转速传感器与信号轮配合进行信号轮旋转角度测量的方法是：在齿数为z的信号轮圆周上间隔设置序号为1到n的n个转速传感器，n为大于1的整数，信号轮轮齿的周期每个周期包括2n个旋转角度区间；当信号轮轮齿的齿顶从转速传感器下经过时，转速传感器输出高电平，当轮齿的齿底从转速传感器下经过时，转速传感器输出低电平，通过n个转速传感器在单个周期T的每个旋转角度区间内输出的不同信号可判断信号轮旋转的角度；

其中，转速传感器的设置方法如下：

1)当n为大于1的奇数时，采用周期均布法设置，第i个转速传感器与第i-1个转速传感器之间的间隔角度且所有间隔角度之和小于360°，i为正整数且1＜i≤n，j为大于等于0的整数；