[发明专利]一种齿轮旋转角度测量方法及装置

说明书

技术领域

本申请涉及旋转角度测量技术领域，特别是涉及一种齿轮旋转角度测量方法及装置。

背景技术

随着科学技术的发展，越来越多的旋转系机构需要准确的测量其转动轴旋转的角度，尤其是当转动轴旋转的角度大于360度时，更加需要对其旋转的角度进行准确测量(而因为转动轴旋转的角度即该转动轴上的齿轮旋转的角度，因此，测量转动轴旋转的角度也可以转换为：测量该转动轴上的齿轮所旋转的角度)，以保证转动轴在应用过程中的准确性。例如，通过对旋转角度的测量可准确检测试验台架上直流电机是否转动到预定位置；军用坦克炮塔在转动时，通过对其旋转角度的测量可保证炮塔转动的准确性等。

现有技术对齿轮旋转角度的测量主要通过与被测齿轮13啮合的第一齿轮11和第二齿轮12实现，其中，第二齿轮比第一齿轮的齿数多1个，具体的，被测齿轮、第一齿轮和第二齿轮的连接关系示意图请参见图1。现有技术通过传感器件测量第一齿轮旋转的第一角度以及第二齿轮旋转的第二角度，进而利用第一角度和第二角度可计算得到被测齿轮的旋转角度。

然而，现有技术虽然可以实现对被测齿轮旋转角度的测量，但是，往往因第一角度和/或第二角度的测量存在一定的误差，导致被测齿轮旋转角度的测量结果不准确的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种齿轮旋转角度测量方法及装置，以在实现对被测齿轮的旋转角度的测量的基础上，提高测量结果的准确性。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种齿轮旋转角度测量方法，包括：

获取第一齿轮旋转的第一角度和第二齿轮旋转的第二角度；所述第一齿轮和第二齿轮均与被测齿轮啮合；

利用所述第一角度和第二角度对预先设置的第一测量公式进行圆整处理，得到所述第一测量公式的圆整值，所述第一测量公式为：

其中，m为第一齿轮的齿数；α为第一角度；i为第一齿轮旋转的圈数；m+1为第二齿轮的齿数；β为第二角度；j为第二齿轮旋转的圈数；C为任意一个常数；

利用所述第一测量公式的圆整值和预先设置的第二测量公式计算得到所述被测齿轮的旋转角度，所述第二测量公式为：

当i＝j时，

当i＝j+1时，其中，k为第一测量公式的圆整值，n为被测齿轮的齿数；θ为被测齿轮的旋转角度。

优选的，所述利用所述第一角度和第二角度对预先设置的第一测量公式进行圆整处理，得到所述第一测量公式的圆整值的过程为：

利用所述第一角度和第二角度计算所述第一测量公式中的的第一计算结果；

将(m+1)β-mα与0进行比较；

当所述(m+1)β-mα大于0时，判断的余数是否大于180×C；当是时，将所述第一计算结果加1后得到的第二计算结果作为所述第一测量公式的圆整值；当否时，将所述第一计算结果作为所述第一测量公式的圆整值；

当所述(m+1)β-mα小于0时，判断所述的余数是否大于180×C；当是时，将所述第一计算结果减1后得到的第三计算结果作为所述第一测量公式的圆整值；当否时，将所述第一计算结果作为所述第一测量公式的圆整值；

当所述(m+1)β-mα等于0时，将所述第一计算结果作为所述第一测量公式的圆整值。

优选的，所述利用所述第一测量公式的圆整值和预先设置的第二测量公式计算得到所述被测齿轮的旋转角度的过程为：

将所述第一测量公式的圆整值代入预先设置的第二测量公式的中，计算得到第一旋转角度；

判断所述第一旋转角度是否超过预设旋转角度极限值；

当所述第一旋转角度未超过预设旋转角度极限值时，将所述第一旋转角度作为所述被测齿轮的旋转角度；

当所述第一旋转角度超过所述旋转角度极限值时，将所述圆整值代入所述第二测量公式的中，计算得到第二旋转角度，并将所述第二旋转角度作为所述被测齿轮的旋转角度。

优选的，所述利用所述第一角度和第二角度对预先设置的第一测量公式进行圆整处理，得到所述第一测量公式的圆整值之前，该方法还包括：

将获取到的第一角度和第二角度的数据格式转换成满足预先设置的数据格式要求的数据格式。

优选的，预先设置所述数据格式要求的过程为：

响应接收到的数据格式要求设置请求，展示预先设置的所有数据格式子要求；

响应用户对所述数据格式子要求的选择，将用户选择的各个所述数据格式子要求确定为预先设置的数据格式要求。

一种齿轮旋转角度测量装置，包括：