專利名稱：一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備及其測速方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涉及旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備及其測速方法。
背景技術(shù)：
隨著產(chǎn)品運(yùn)行安全要求的提高，對產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行過程等進(jìn)行狀態(tài)測試和監(jiān)控的要求也日益提高。現(xiàn)有技術(shù)中，對旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)備或者旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的速度普遍采用直接設(shè)置速度傳感器進(jìn)行測試，對于旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)備或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中不能直接進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)主軸采樣，誠待出現(xiàn)一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備，其目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中不能直接進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)主軸采樣的圓周運(yùn)動(dòng)測速設(shè)備及其測速方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備，包括三連桿、角速度傳感器和數(shù)據(jù)處理單元，所述角速度傳感器設(shè)置于三連桿上，數(shù)據(jù)處理單元與角速度傳感器連接。進(jìn)一步地，所述三連桿一端固定，為第一節(jié)桿，另一端與被測物體旋轉(zhuǎn)邊連接，為第三節(jié)桿；所述角速度傳感器設(shè)置于第一節(jié)桿非固定點(diǎn)上。所述數(shù)據(jù)處理單元為微控制器。還包括顯示單元,所述顯示單元與數(shù)據(jù)處理單元連接。所述角速度傳感器包括振動(dòng)器、支持基板和錨段，所述振動(dòng)器通過支持基板連接錨段。所述振動(dòng)器包括外部振動(dòng)器和內(nèi)部振動(dòng)器；所述振動(dòng)器設(shè)置于相互垂直的X方向和Y方向限定的xy平面上。所述支持基板設(shè)置于遠(yuǎn)離振動(dòng)器的垂直于xy平面的ζ方向上。所述錨段設(shè)置于支持基板至所述振動(dòng)器的xy平面上。一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備的測速方法，包括下列步驟:a、等弦測試模型建立:對被測物體，按其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行等弦測試模型建立；b、數(shù)據(jù)采集:采用角速度傳感器進(jìn)行角速度的采樣；C、物理計(jì)算:利用物理運(yùn)動(dòng)原理簡歷等弦測試模型，并進(jìn)行計(jì)算；d、數(shù)據(jù)顯示:在顯示單元顯示被測物體的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明提供的一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備及測速方法，通過設(shè)置三連桿，根據(jù)等弦測速原理，微處理器對檢測到的角速度的處理和計(jì)算，計(jì)算出被測物體的轉(zhuǎn)速，且提供一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備的測速方法，解決了不能在被測物體上直接設(shè)置測速裝置的問題。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1:三連桿運(yùn)動(dòng)原理簡圖；圖2:等弦模型；圖中:1、三連桿；2、旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)備。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供的一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備，包括三連桿1、角速度傳感器和數(shù)據(jù)處理單元，所述角速度傳感器設(shè)置于三連桿I上，數(shù)據(jù)處理單元與角速度傳感器連接。進(jìn)一步地，所述三連桿I 一端固定，為第一節(jié)桿，另一端與被測物體旋轉(zhuǎn)邊連接，為第三節(jié)桿；所述角速度傳感器設(shè)置于第一節(jié)桿非固定點(diǎn)上。所述數(shù)據(jù)處理單元為微控制器。還包括顯示單元，所述顯示單元與數(shù)據(jù)處理單元連接。所述角速度傳感器包括振動(dòng)器、支持基板和錨段，所述振動(dòng)器通過支持基板連接錨段。所述振動(dòng)器包括外部振動(dòng)器和內(nèi)部振動(dòng)器；所述振動(dòng)器設(shè)置于相互垂直的X方向和y方向限定的Xy平面上。所述支持基板設(shè)置于遠(yuǎn)離振動(dòng)器的垂直于xy平面的ζ方向上。所述錨段設(shè)置于支持基板至所述振動(dòng)器的xy平面上。一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備的測速方法，包括下列步驟:a、等弦測試模型建立:對被測物體，按其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行等弦測試模型建立；b、數(shù)據(jù)采集:采用角速度傳感器進(jìn)行角速度的采樣；c、物理計(jì)算:利用物理運(yùn)動(dòng)原理簡歷等弦測試模型，并進(jìn)行計(jì)算；d、數(shù)據(jù)顯示:在顯示單元顯示被測物體的轉(zhuǎn)速。等弦測試模型的分析與建立，工程運(yùn)用中采用圓周運(yùn)動(dòng)的等弦關(guān)系找到弧長的模型關(guān)系，等弦測試模型建立時(shí)，圓心角滿足0° ( Θ <180°，其中，模型變量為0、R。圓周運(yùn)動(dòng)方式線速度測試原理，以旋轉(zhuǎn)角度Θ =55°、R=IO0.5mm為例進(jìn)行說明，其中s為Θ角度對應(yīng)的弧長，DA順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到DB，角度傳感器安裝于D點(diǎn)，則V主合、V主分按圓周運(yùn)動(dòng)速率計(jì)算如下:由于速率V=ds/dt ;角速度 ω =d Θ /dt ；由于 s=9*R;貝丨J:ds/dt=d Θ *R/dt= (d θ /dt) *R ;gp:V=co*R;由角速度速度傳感器對運(yùn)動(dòng)位移、時(shí)間數(shù)據(jù)直接采樣并自動(dòng)處理計(jì)算采樣數(shù)據(jù)。工程運(yùn)用實(shí)際需要測試D點(diǎn)軸處動(dòng)刀AD即，V主合；DB即，V主分；DC，即V接地合，運(yùn)動(dòng)的速度V，但是由于角度傳感器只能安裝在d點(diǎn)。由圖1三連桿運(yùn)動(dòng)原理簡圖所示，三連桿I和旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)備2固定支點(diǎn)分別為D、d，其中:d為主軸由機(jī)構(gòu)直接轉(zhuǎn)矩輸出，經(jīng)過ad等三連桿I傳動(dòng)到從動(dòng)軸D。在相同時(shí)間t內(nèi)，當(dāng)ad順時(shí)針運(yùn)動(dòng)85°時(shí)db，同時(shí)AD順時(shí)針運(yùn)動(dòng)55° DB ;同樣，db順時(shí)針運(yùn)動(dòng)71°時(shí)dc，同時(shí)DB順時(shí)針運(yùn)動(dòng)45° DC;由角速度傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理器，根據(jù)下列建模方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到速度。由圖2等弦模型所示，建立等弦模型A D —BD，A’D —B’D，其中，R=IO0.5mm;R，=68.69mm ； Θ ’ =85。，θ =55。運(yùn)動(dòng)使用時(shí)間都為t，弦長AB=A’ B，=92.81mm，直接測量得弧長AB=96.47mm ;弧長A’B’ =101.9mm。由于弧長AB古弧長A’B’ ；由此可得，設(shè)定相等的時(shí)間為t，A — B的線速度為V，A’ 一 B’的線速度V’，即V < V’ ；但滿足一定的速度關(guān)系:如 V=K V，。按圓周運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算公式對上述速度關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)證，已知:Θ =55°，Θ ’ =85°，R=IO0.5mm, R，=68.69mm，并求出 κ 值。由V=ds/dt ； ①S= Θ *R ;②t=t，；③ 由①②③得，V=0.946V> ；④即:κ=0.946由此方法建立測試數(shù)據(jù)模型，對實(shí)際測試模型Λ ABD位置進(jìn)行虛擬等弦模型厶八’8’0轉(zhuǎn)化，當(dāng)角速度傳感器自定義設(shè)置為:(八8/0’)*355°，其中355°為角速度傳感器有效測試角度。即角速度傳感器測試結(jié)果讀數(shù)值為V。只需要按④式簡單計(jì)算就可以得到近似的實(shí)際速度結(jié)果V。將速度結(jié)果傳輸至顯示單元，所述顯示單元為液晶顯示屏。本發(fā)明提供的一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備及測速方法，通過設(shè)置三連桿1，根據(jù)等弦測速原理，微處理器對檢測到的角速度的處理和計(jì)算，計(jì)算出被測物體的轉(zhuǎn)速，且提供一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備的測速方法，解決了不能在被測物體上直接設(shè)置測速裝置的問題。當(dāng)然，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該可以根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備，其特點(diǎn)在于:包括三連桿、角速度傳感器和數(shù)據(jù)處理單元，所述角速度傳感器設(shè)置于三連桿上，數(shù)據(jù)處理單元與角速度傳感器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備，其特征在于:所述三連桿一端固定，為第一節(jié)桿，另一端與被測物體旋轉(zhuǎn)邊連接，為第三節(jié)桿；所述角速度傳感器設(shè)置于第一節(jié)桿非固定點(diǎn)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理單元為微控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備，其特征在于:還包括顯示單元，所述顯示單元與數(shù)據(jù)處理單元連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備，其特征在于:所述角速度傳感器包括振動(dòng)器、支持基板和錨段，所述振動(dòng)器通過支持基板連接錨段。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備，其特征在于:所述振動(dòng)器包括外部振動(dòng)器和內(nèi)部振動(dòng)器；所述振動(dòng)器設(shè)置于相互垂直的X方向和ι方向限定的Xy平面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備，其特征在于:所述支持基板設(shè)置于遠(yuǎn)離振動(dòng)器的垂直于xy平面的ζ方向上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備，其特征在于:所述錨段設(shè)置于支持基板至所述振動(dòng)器的xy平面上。
9.一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備的測速方法，其特征在于:包括下列步驟: a、等弦測試模型建立:對被測物體，按其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行等弦測試模型建立； b、數(shù)據(jù)采集:采用角速度傳感器進(jìn)行角速度的采樣； C、物理計(jì)算:利用物理運(yùn)動(dòng)原理簡歷等弦測試模型，并進(jìn)行計(jì)算； d、數(shù)據(jù)顯示:在顯示單元顯示被測物體的轉(zhuǎn)速。
全文摘要
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)備領(lǐng)域，是一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備及其測速方法，其目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中不能直接進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)主軸采樣的圓周運(yùn)動(dòng)測速設(shè)備及其測速方法，一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備包括三連桿、角速度傳感器和數(shù)據(jù)處理單元，所述角速度傳感器設(shè)置于三連桿上，數(shù)據(jù)處理單元與角速度傳感器連接。其測速方法包括下列步驟a、等弦測試模型建立；b、數(shù)據(jù)采集；c、物理計(jì)算；d、數(shù)據(jù)顯示。本發(fā)明提供的一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備及測速方法，通過設(shè)置三連桿，根據(jù)等弦測速原理，微處理器對檢測到的角速度的處理和計(jì)算，計(jì)算出被測物體的轉(zhuǎn)速，且提供一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)測速設(shè)備的測速方法，解決了不能在被測物體上直接設(shè)置測速裝置的問題。
文檔編號(hào)G01P3/00GK103163318SQ20131008184
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月14日
發(fā)明者賀兵, 徐先鋒, 代先軍 申請人:川開電氣股份有限公司