[发明专利]用于测量旋转角的模块、设备及其使用方法

权利要求书

1.一种用于测量旋转角的模块，设其使用过程中在N01平面内相对于所述N01平面内的P01点旋转，经所述P01点虚设N02垂面，其特征在于，包括低点找平机构和活动子位置测量单元，

所述低点找平机构包括活动子和活动子导向器，使用过程中，所述活动子能够在所述活动子导向器限定的预定轨迹线上活动，所述预定轨迹线在所述N02垂面内的第一投影曲线属于全凸闭合曲线的一部分，且所述N01平面上的任一法线与所述预定轨迹线有至多一个交点，所述P01点对应设置在所述第一投影曲线的凹侧；

所述活动子位置测量单元用于测量所述活动子在所述预定轨迹线上的位置，或者用于测量所述活动子在所述N01平面上的投影位置。

2.如权利要求1所述的用于测量旋转角的模块，其特征在于，所述活动子位置测量单元包括波发射器和波接收器，所述活动子导向器包括导管，所述导管是波传导管，所述活动子设有波反射层，所述导管与所述活动子配合，以使所述波发射器发出的波束经所述波反射层反射后能够被所述波接收器接收。

3.如权利要求2所述的用于测量旋转角的模块，其特征在于，所述波发射器与所述导管之间设有波传导件，所述波发射器发出的波束在所述波传导件与所述导管的连接面处反射形成第一反射波束，所述波发射器发出的波束在所述活动子的波反射层处反射形成第二反射波束，所述波接收器用于接收所述第一反射波束和所述第二反射波束。

4.如权利要求2或3所述的用于测量旋转角的模块，其特征在于，所述波发射器能够发出光波，所述导管是光传导管，所述活动子设有光反射层，所述波接收器是光接收器；或者，所述波发射器能够发出声波，所述导管是声波传导管，所述活动子具有声波反射层，所述波接收器是声波接收器；或者，所述波发射器能够发出电磁波，所述导管是电磁波传导管，所述活动子具有电磁波反射层，所述波接收器是电磁波接收器。

5.一种用于测量旋转角的设备，其特征在于，包括动体和如权利要求1所述的用于测量旋转角的模块；所述动体能够在N01平面内相对于所述N01平面内的P01点旋转，且所述动体在所述N01平面内相对于所述P01点的最大旋转角＜360°，经所述P01点虚设N02垂面，所述N01平面与所述N02垂面的夹角＜90°；所述活动子导向器与所述动体保持相对静止设置，所述预定轨迹线在所述N01平面内的第二投影曲线围绕所述P01点形成旋转角第一测量区，所述旋转角第一测量区的圆心角≥所述最大旋转角，并使所述动体在所述N01平面内相对于所述P01点的旋转期间，在所述活动子相对于所述P01点静止时，所述用于测量旋转角的模块的低点找平机构具有低点找平效果。

6.如权利要求5所述的用于测量旋转角的设备，其特征在于，所述N01平面与所述N02垂面重合。

7.如权利要求5所述的用于测量旋转角的设备，其特征在于，所述预定轨迹线为平行于所述N01平面设置的平面曲线。

8.如权利要求5所述的用于测量旋转角的设备，其特征在于，所述动体在所述N01平面内相对于所述P01点的最大旋转角≤180°。

9.如权利要求5所述的用于测量旋转角的设备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述动体在第一静止位置且所述活动子相对于所述P01点静止时，设所述活动子位于所述预定轨迹线上的D1点，

所述动体在第二静止位置且所述活动子相对于所述P01点静止时，设所述活动子位于所述预定轨迹线的D2点，

使用所述活动子位置测量单元等效测量所述D1点和/或所述D2点在所述预定轨迹线上的位置，或者，使用所述活动子位置测量单元等效测量所述预定轨迹线的D1点和/或所述D2点在所述N01平面上的投影位置。

10.如权利要求9所述的用于测量旋转角的设备的使用方法，其特征在于，所述活动子位置测量单元包括波发射器和波接收器，所述活动子导向器包括导管，所述导管是波传导管，所述波发射器与所述导管之间设有波传导件，所述活动子设有波反射层，所述波传导件、导管与所述活动子配合，以使所述波发射器发出的波束经所述波反射层反射后能够被所述波接收器接收；所述波发射器发出的波束在所述波传导件与所述导管的连接面处反射形成第一反射波束，所述波发射器发出的波束在所述活动子的波反射层处反射形成第二反射波束，所述波接收器用于接收所述第一反射波束和所述第二反射波束，使用活动子位置测量单元等效测量活动子在预定轨迹线上的位置的方法包括：

测量所述第二反射波束与所述第一反射波束的相位差ψ，则所述波传导件与所述活动子之间的预定轨迹线段长度＝0.5vψTcosα,v为波在波传导管内的传输速度，T为波束的周期，α为在所述波传导管内的波束与管线的入射夹角,结合预定轨迹线的曲线公式，获得活动子在预定轨迹线上的位置。