[发明专利]角位移传感系统及角位移分析方法

说明书

本发明提供一种角位移传感系统及角位移分析方法，所述角位移传感系统包括：电感阵列，由至少两个电感组成；转动金属件，设于所述电感阵列的一侧，用于与所述电感阵列发生相对转动；驱动电路，与所述电感阵列连接；测量电路，与所述电感阵列连接；主控模块，分别与所述驱动电路和测量电路连接。本发明提供了一种新的角位移计量方法，通过检测电感在交变磁场中感应生成或者受驱动电路激励生成的一种或多种电学特性参数变化,从而确定转动金属件的转动信息。

技术领域

本发明涉及角位移检测的技术领域，涉及一种角位移分析方法，特别是涉及一种角位移传感系统及角位移分析方法。

背景技术

角位移传感器采用非接触式设计，与同步分析器和电位计等其它传统的角位移测量仪相比，有效地提高了长期可靠性。它的设计独特，在不使用诸如滑环、叶片、接触式游标、电刷等易磨损的活动部件的前提下仍可保证测量精度。目前，常用的角位移传感器有以下三种情况：(1)将角度变化量的测量变为电阻变化测量的变阻器式角位移传感器；(2)将角度变化量的测量变为电容变化的测量的面积变化型电容角位移传感器；(3)将角度变化量的测量变为感应电动势变化量的测量的磁阻式角位移传感器等等。但现有的角位移传感器在灵敏度、抗干扰及可靠性等方面还有待进一步提高。

因此，如何提供一种角位移传感系统及角位移分析方法，以提供一种新型的检测参数多样、可靠性更高的的角位移检测装置，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种角位移传感系统及角位移分析方法，用于提供一种新型的结构简单、性能可靠的角位移检测装置。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种角位移传感系统，所述角位移传感系统包括：电感阵列，由至少两个电感组成；转动金属件，设于所述电感阵列的一侧，用于与所述电感阵列发生相对转动；驱动电路，与所述电感阵列连接；测量电路，与所述电感阵列连接；主控模块，分别与所述驱动电路和测量电路连接。

于本发明的一实施例中，所述驱动电路用于产生脉冲信号或者振荡信号，以激励与之连接的电感，并产生交变磁场，将受到激励的电感作为激励电感，未受到激励的电感作为感应电感；测量电路用于测量与之连接的电感的电学特性参数；主控模块用于控制和管理所述驱动电路和所述测量电路；并根据测量所述电学特性参数，进行所述转动金属件的转动分析，进而确定所述转动金属件的位置及其角位移速度和方向。

于本发明的一实施例中，所述电感阵列中的电感围绕转动中心，进行轴向扇形分布；所述电学特性参数的大小对应于所述电感和所述转动金属件的相对位置。

于本发明的一实施例中所述测量电路用于测量所述感应电感在交变磁场中感应生成电压、电流、电感值、信号频率、振幅、品质因数和阻尼系数中的一种或多种电学特性参数，或者测量所述激励电感受到激励时生成的电压、电流、电感值、信号频率、振幅、品质因数和阻尼系数中的一种或多种电学特性参数。

于本发明的一实施例中所述角位移传感系统还包括：至少两个开关电路组成的开关模块；所述主控模块产生开关控制信号，用于控制和管理所述开关模块；所述开关模块连接所述主控模块，接收开关控制信号，执行相应的开关通断操作；所述开关模块分别连接所述驱动电路和所述电感阵列，通过相应的开关通断操作，控制所述驱动电路激励所述电感阵列中一个或多个电感；所述开关模块分别连接所述测量电路和所述电感阵列，通过相应的开关通断操作，控制所述测量电路测量所述电感阵列中一个或多个电感。

于本发明的一实施例中，所述开关模块分别连接所述驱动电路和所述电感阵列，通过相应的开关通断操作，切换所述驱动电路和所述电感阵列中不同电感的连接，从而实现分时激励所述电感阵列中的不同电感。