[发明专利]用于确定转动机构的周向磨损位置的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于确定转动机构的周向磨损位置的装置，包括：无线角速度模块，其被配置为测量转动机构的角速度并且将所测量的角速度以无线方式传输给接收与后处理模块；角度采集与输出模块，其被配置为测量转动机构的绝对角度并且将所测量的绝对角度传输给接收与后处理模块；以及接收与后处理模块，其被配置为接收所测量的角速度和绝对角度并且根据所述角速度和绝对角度计算转动机构的周向磨损位置。本发明还涉及一种相应的方法。通过本发明，可以实时、准确地确定转动机构的周向磨损位置，从而减小因过度磨损导致设备故障的风险。

技术领域

本发明总体上涉及卫星故障安全领域，具体而言涉及一种用于确定转动机构的周向磨损位置的装置、以及一种确定转动机构的周向磨损位置的方法。

背景技术

摩擦力矩变大、卡滞是空间转台、天线、机械臂等空间转动机构在轨失效的主要形式，是反映转动机构运转状态及寿命的重要指标。针对空间转动机构，地面测试中如何进行产品筛选以及可靠性评价，对于及时发现机构产品早期失效减少发射和在轨损失具有重要意义。

目前，转动机构摩擦力矩测量方案主要有砝码测量法、力敏感器等测量法。砝码力常用于启动摩擦力矩测量，但砝码测试精度容易受最小砝码质量和测试人员主观影响，而力敏感器测量对被测产品附加作用力，常受限于被测产品外形和表面接触状态。这些测量法难以实现转动机构动态摩擦力矩的实时测量。

发明内容

本发明的任务是提供一种确定转动机构的周向磨损位置的装置以及一种确定转动机构的周向磨损位置的方法，通过所述装置或方法，可以实时、准确地确定转动机构的轴向磨损位置，从而减小因过度磨损导致设备故障的风险。

在本发明的第一方面，前述任务通过一种确定转动机构的周向磨损位置的装置来解决，该装置包括：

无线角速度模块，其被配置为测量转动机构的角速度并且将所测量的角速度以无线方式传输给接收与后处理模块；

角度采集与输出模块，其被配置为测量转动机构的绝对角度并且将所测量的绝对角度传输给接收与后处理模块；以及

接收与后处理模块，其被配置为接收所测量的角速度和绝对角度并且根据所述角速度和绝对角度计算转动机构的周向磨损位置。

在本发明的一个优选方案中规定，所述无线角速度模块包括：

陀螺仪，其被配置为测量转动机构的角速度；

无线转发模块，其被配置为将所测量的角速度以无线方式发送给接收与后处理模块；

锂电池，其被配置为提供电源；

二次电源模块，其被配置为将锂电池的电压分别转换成陀螺仪的工作电压和无线转发模块的工作电压；以及

充电接口，其被配置为为锂电池提供充电接口。

在本发明的另一优选方案中规定，角度采集与输出模块包括：

圆光栅，其布置在转动机构上以便提供莫尔条纹；

测角电路，其被配置为根据圆光栅的莫尔条纹计算旋转结构的绝对角度；以及

供电模块，其被配置为为测角电路提供电源。

在本发明的又一优选方案中规定，接收与后处理模块包括：

地面接收计算机，其被配置为根据所接收的角速度和绝对角度计算转动机构的周向磨损位置。

在本发明的一个扩展方案中规定，陀螺仪通过通用异步收发传输器UART协议与无线转发模块通信；和/或

角度采集与输出模块通过UART协议与接收与后处理模块通信。