[发明专利]回转角度测量机构、回转角度测量方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及设备测量技术领域，特别是涉及一种回转角度测量机构、回转角度测量方法、装置及系统。

背景技术

随着工业技术的发展，很多机械设备需要实现360°无限制连续旋转，以完成相应的动作，回转角度的测量对实现机械设备的精确控制尤为重要。

现有技术中通常采用回转编码器来测量回转角度，回转编码器的价格较为昂贵且极易损坏，这导致了机械设备成本的增加。

现有技术中还采用如图1所示的单滑环回转电位计来测量回转角度。单滑环回转电位计检测回转角度的工作原理为：滑环10两端分别接入电源，假设A点电压为V_A，并标定此位置角度为0°，B点电压为V_B，可测量最大回转角度为φ。如果滑动片11滑动到图示位置，此时对应的回转采样电压值为V，回转角度为θ。则可根据比例关系算式求得对应的回转角度为

θ=V-VAVB-VA·φ]]>

当滑动片11滑动到B点后，测量的角度为最大可测量回转角度。

本申请的发明人发现，图1所示的单滑环回转电位计，如果滑动片继续顺时针滑动，在BA区间无法获得回转采样电压，则无法测量BA区所对应的回转角度，因此，单滑环回转电位计最大可测量回转角度必然小于360°，在测量机械设备回转角度时具有局限性，单滑环回转电位计应用的适用性较差。

发明内容

本发明实施例提供了一种回转角度测量机构、回转角度测量方法、装置及系统，用以实现机械设备回转角度的360°不间断连续测量，进而增强回转角度测量机构的适用性。

本发明实施例提供的回转角度测量机构，包括：

与被测设备的旋转轴固定连接的旋转驱动件；

第一驱动杆和第二驱动杆，所述第一驱动杆与所述旋转驱动件铰接，所述第二驱动杆与所述第一驱动杆铰接，所述第一驱动杆的长度大于所述旋转驱动件与所述第一驱动杆的铰接点的旋转直径；

电压检测电路，所述电压检测电路包括滑动变阻器，所述滑动变阻器的电刷与所述第二驱动杆固定连接，所述电刷随着所述第二驱动杆的运动在所述滑动变阻器的电阻丝表面滑动。

在本发明技术方案中，当被测设备的旋转轴做360°回转运动时，旋转驱动件与旋转轴保持同步转动，第一驱动杆与旋转驱动件的铰接点随之做360°旋转运动，从而驱动第一驱动杆进而带动第二驱动杆运动，电刷随着第二驱动杆的运动在滑动变阻器的电阻丝表面滑动，旋转轴转动一定角度，则对应电刷处于当前位置的一个电压值，因此，能够根据检测到的电压值得到旋转轴回转角度的大小。由于旋转驱动件与旋转轴保持同步做360°旋转运动，因此，本发明提供的回转角度测量机构能够实现机械设备回转角度的360°不间断连续测量，进而增强回转角度测量机构的适用性。

进一步的，所述测量机构还包括行程开关，当被测设备旋转轴处于0°～180°的回转角度时，所述行程开关闭合；当被测设备旋转轴处于180°～360°的回转角度时，所述行程开关断开。

旋转驱动件做360°旋转运动，滑动变阻器的电刷在电阻丝表面做往复运动，电刷在滑动变阻器电阻丝表面的当前位置的一个电压值对应被测设备旋转轴处于0°～180°之间的一个回转角度和被测设备旋转轴处于180°～360°之间的一个回转角度，通过行程开关可以确定旋转驱动件的旋转角度在0°～180°之间还是180°～360°之间，进而确定被测设备的旋转轴的回转角度的行程范围。

优选的，所述旋转驱动件为半圆体，所述半圆体的圆心部与所述被测设备旋转轴固定连接。旋转驱动件的半圆面与被测设备旋转轴呈90°夹角，旋转驱动件随着被测设备旋转轴做旋转运动时，将行程开关固定于半圆体旋转驱动件的外缘的旋转轨迹相切的位置，可以通过半圆体旋转驱动件与行程开关的触点碰撞，和行程开关的不同状态简单高效地判断被测设备的旋转轴回转运动的行程范围。

进一步的，所述测量机构还包括：套设于所述第二驱动杆上的至少一个导向座。