[发明专利]一种电动标定转台转速控制和工具面角测量方法及装置

说明书

本发明主要属于标定转台技术领域，具体涉及一种电动标定转台转速控制和工具面角测量方法及装置。所述装置包括编码器、联动机构、传动机构、电动机和控制单元；所述电动机通过与所述传动机构连接以驱动待测样件旋转；所述联动机构与所述待测样件连接并将所述待测样件的转动传递给所述编码器；所述编码器转轴与所述待测样件的转速一致；所述编码器和所述电动机均与所述控制单元连接，所述控制单元用于接收所述编码器的输出信号，将所述输出信号转换为转速数据和工具角数据进而反馈给所述电动机中的电动驱动单元，实现对所述电动机转速的控制。

技术领域

本发明主要属于标定转台技术领域，具体涉及一种电动标定转台转速控制和工具面角测量方法及装置。

背景技术

标定转台是用于测控系统元件标校试验的基础平台，其位置、速率、加速度可控，能够实现位置、速率、加速度等试验。研制姿态测量的仪器或电路模块单元需要在标定转台上进行标定测试，以验证姿态测量精度。

目前，标定转台通常都做成纯手动模式，操作者操作时，一面缓慢转动转轴，一面观察刻度盘读数，达到既定角度时停止转动，锁紧工件，然后对被测件进行读数和测试。这类转台实际上是定点静态标定。因此，目前的标定转台需要手动操作，用刻度盘读数，手动操作的转台不能在实现在一定转速下进行标定，不利于有些姿态测量仪器的标定。例如：随钻钻井或测井姿态测量仪器往往需要在旋转状态时工作，为了验证其转动条件下性能，需要转台可以自动旋转，且转速可测可控，为了能够动态变换工具面角，也希望能够自动、快速读出工具面角的数值；传统的标定转台并不适用于随钻钻井或测井姿态测量仪器的标定测试。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种电动标定转台转速控制和工具面角测量方法及装置，所述方法是通过编码器测量转动轴在一定时间内转动的角度，求得转速和工具面角，并与预期的转速进行比较，然后使用PID算法对电动机进行转速控制，使得实际转速与设定值一致。操作者也可以对测试过程进行编程设定，即让转速按照一定的规律自动改变，使得测试过程更完整，测试速度和效率更高。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种电动标定转台转速控制和工具面角测量装置，所述装置包括编码器、联动机构、传动机构、电动机和控制单元；

所述电动机与所述传动机构连接以驱动待测样件旋转；

所述联动机构与所述待测样件连接并将所述待测样件的转动传递给所述编码器；

所述编码器转轴转速与所述待测样件的转速一致；

所述编码器和所述电动机均与所述控制单元连接，所述控制单元用于接收所述编码器输出的信号，将所述输出信号转换为转速数据和工具角数据，并将所述转速数据和工具角数据与预设的转速和工具面角数据进行比较，所述控制单元根据比较结果通过PID调节器对所述电动机进行控制，以使得所述电动机的实际转速和实际工具面角分别与预设转速值和预设工具面角值相一致。

进一步地，所述编码器、所述联动机构、所述传动机构、和所述电动机的中轴线重合。

3.根据权利要求1所述一种电动标定转台转速控制和工具面角测量装置，其特征在于，所述控制单元包括人机交互单元，所述人机交互单元包括键盘和LCD显示器；所述键盘用于操作者输入预设的转速和预设的工具面角，所述LCD显示器用于实时显示所述电动机的实际转速数值以及实际的工具面角值。

一种电动标定转台转速控制和工具面角测量方法，所述方法所述测量装置进行测量，通过所述编码器测量所述电动机的转动轴在一定时间内转动的转速和工具面角，所述控制单元获取所述转速和所述工具面角数据并其与预设的转速和工具面角数据进行比较，所述控制单元通过PID调节器对电动机进行控制，以使得所述电动机的实际转速和实际工具面角分别与预设转速值和预设工具面角值相一致。

进一步地，所述测量方法包括以下步骤：