一種新型的角度測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種新型的角度測(cè)量系統(tǒng)，包括特定曲線實(shí)體、終端顯示器和監(jiān)測(cè)點(diǎn)，所述的特定曲線實(shí)體上的所有點(diǎn)在極坐標(biāo)系內(nèi)具有唯一值，監(jiān)測(cè)點(diǎn)上安裝有測(cè)距傳感器并與終端顯示器連接，監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)有規(guī)定的相對(duì)運(yùn)行軌跡，該運(yùn)行軌跡是一個(gè)與特定曲線實(shí)體基圓同心的圓周軌道。本發(fā)明安裝和使用便利，測(cè)量精度高，且能夠判斷旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向。
【專利說(shuō)明】一種新型的角度測(cè)量系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型的角度測(cè)量系統(tǒng)，應(yīng)用于各種旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)角度的測(cè)量，主要應(yīng)用于較大型回轉(zhuǎn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度的測(cè)量。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于角度測(cè)量的方法有很多種，有一些是使用接近開(kāi)關(guān)來(lái)測(cè)量旋轉(zhuǎn)角度，但此類技術(shù)需要在旋轉(zhuǎn)體圓周上標(biāo)有刻度盤(pán)或者標(biāo)有一定的間隔區(qū)域，才能通過(guò)接近開(kāi)關(guān)的工作原理來(lái)確定其旋轉(zhuǎn)角度。此類測(cè)量方法存在一定的局限性，若要測(cè)量較大旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，則必須要在旋轉(zhuǎn)體圓周上標(biāo)上一定間隔，這樣就會(huì)造成很大的浪費(fèi)，也很難實(shí)施，測(cè)量精度難以得到保障。此外，這類角度測(cè)量技術(shù)的最大局限性在于不能判斷旋轉(zhuǎn)方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服各種回轉(zhuǎn)系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量技術(shù)的不足，并解決角度測(cè)量器具安裝使用不方便的難題，提出一種基于漸開(kāi)線的新型的角度測(cè)量系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案是:一種新型的角度測(cè)量系統(tǒng)，包括特定曲線實(shí)體、終端顯示器和監(jiān)測(cè)點(diǎn)，所述的特定曲線實(shí)體上的所有點(diǎn)在極坐標(biāo)系內(nèi)具有唯一值，監(jiān)測(cè)點(diǎn)上安裝有測(cè)距傳感器并與終端顯示器連接，監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)有規(guī)定的相對(duì)運(yùn)行軌跡，該運(yùn)行軌跡是一個(gè)與特定曲線實(shí)體基圓同心的圓周軌道。
[0005]所述的特定曲線實(shí)體為漸開(kāi)線實(shí)體。
[0006]本發(fā)明利用特定曲線實(shí)體上每一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的角度都是唯一的特性，在監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝測(cè)距傳感器，根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)沿著運(yùn)行軌跡旋轉(zhuǎn)時(shí)所測(cè)得的數(shù)據(jù)，通過(guò)一定的換算便可以測(cè)出相應(yīng)旋轉(zhuǎn)的角度；且能夠根據(jù)特定曲線實(shí)體上點(diǎn)的變化情況來(lái)判斷其旋轉(zhuǎn)方向。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備的優(yōu)點(diǎn)是:安裝和使用便利，測(cè)量精度高，且能夠判斷旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明所述的新型的角度測(cè)量系統(tǒng)在進(jìn)行角度測(cè)量時(shí)的模擬圖。
[0008]圖2為本發(fā)明所述的新型的角度測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中各標(biāo)記為:
[0010]圖1中，R為監(jiān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)運(yùn)行軌跡半徑，r為漸開(kāi)線實(shí)體基圓半徑，a為漸開(kāi)線實(shí)體壓力角，9為漸開(kāi)線實(shí)體展角，A為漸開(kāi)線實(shí)體上一點(diǎn)，AD為監(jiān)測(cè)點(diǎn)到漸開(kāi)線實(shí)體的最短距離。
[0011]圖2中，I為漸開(kāi)線實(shí)體，2為終端顯示器，3為裝有測(cè)距傳感器的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，4為監(jiān)測(cè)點(diǎn)運(yùn)行軌跡，A y為監(jiān)測(cè)點(diǎn)做逆時(shí)針?lè)较驁A周運(yùn)動(dòng)時(shí)相對(duì)于前一位置的夾角，AL為測(cè)距傳感器探頭到漸開(kāi)線實(shí)體的最短距離?！揪唧w實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]如圖2所示，一種新型的角度測(cè)量系統(tǒng)，包括漸開(kāi)線實(shí)體1、終端顯示器2和監(jiān)測(cè)點(diǎn)3，監(jiān)測(cè)點(diǎn)3上安裝有測(cè)距傳感器并與終端顯示器2連接，監(jiān)測(cè)點(diǎn)3在正常工作時(shí)有規(guī)定的相對(duì)運(yùn)行軌跡4，該運(yùn)行軌跡4是一個(gè)與漸開(kāi)線實(shí)體I基圓同心的圓周軌道。
[0014]由于漸開(kāi)線實(shí)體I上每一點(diǎn)對(duì)于基圓來(lái)說(shuō)都具有唯一性，因此，若能取得漸開(kāi)線實(shí)體I上的兩點(diǎn)，便可以測(cè)出這兩點(diǎn)分別與基圓圓心所構(gòu)成直線的夾角。根據(jù)漸開(kāi)線本身所具有的形狀和位置的特殊性，在漸開(kāi)線實(shí)體I外圍某指定圓周內(nèi)某固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)3安裝一個(gè)測(cè)距傳感器，如超聲波傳感器，用于測(cè)定該監(jiān)測(cè)點(diǎn)3到漸開(kāi)線實(shí)體I上某個(gè)點(diǎn)的距離，監(jiān)測(cè)點(diǎn)3能夠以漸開(kāi)線實(shí)體I做相對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)測(cè)距傳感器便能檢測(cè)出監(jiān)測(cè)點(diǎn)3在不同位置時(shí)到漸開(kāi)線實(shí)體I上最近點(diǎn)的距離，并將數(shù)值反饋給終端顯示器2，終端顯示器2在接到監(jiān)測(cè)點(diǎn)3反饋的信息后迅速作出反應(yīng)，確定漸開(kāi)線實(shí)體I上相應(yīng)點(diǎn)的位置，并通過(guò)換算整理，顯示出相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度值。
[0015]本發(fā)明進(jìn)行具體測(cè)量的原理是這樣的:
[0016]如圖1所示，選擇漸開(kāi)線實(shí)體I上某一點(diǎn)為初始點(diǎn)，并進(jìn)行初始角度定位，那么在監(jiān)測(cè)點(diǎn)3旋轉(zhuǎn)到一定角度Y時(shí)，便可以測(cè)得Y角的具體數(shù)值。
[0017]漸開(kāi)線方程:
[0018]X = r X cos ( 0 + a ) + ( 0 + a ) Xr X sin ( 0 + a )(I)
[0019]y = r X sin ( 0 + a ) -( 0 + a ) Xr X cos ( 0 + a )(2)
[0020]z = 0(3)
[0021]式中，r為漸開(kāi)線基圓半徑，0為漸開(kāi)線實(shí)體展角，a為漸開(kāi)線實(shí)體壓力角，其單位為弧度。
[0022]漸開(kāi)線函數(shù):
[0023]9 = inv ( a ) = tan ( a ) - a(4)
[0024]式中，inv為漸開(kāi)線involute的縮寫(xiě)。
[0025]設(shè)A L = AD,則根據(jù)漸開(kāi)線特性可得，
【權(quán)利要求】
1.一種新型的角度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括特定曲線實(shí)體、終端顯示器和監(jiān)測(cè)點(diǎn)，所述的特定曲線實(shí)體上的所有點(diǎn)在極坐標(biāo)系內(nèi)具有唯一值，監(jiān)測(cè)點(diǎn)上安裝有測(cè)距傳感器并與終端顯示器連接，測(cè)距傳感器能夠檢測(cè)到監(jiān)測(cè)點(diǎn)到特定曲線實(shí)體上最近點(diǎn)的距離數(shù)值，并將該數(shù)值反饋給終端顯示器；監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)有規(guī)定的相對(duì)運(yùn)行軌跡，該運(yùn)行軌跡是一個(gè)與特定曲線實(shí)體基圓同心的圓周軌道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型的角度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的特定曲線實(shí)體為漸開(kāi)線實(shí)體。
【文檔編號(hào)】G01B21/22GK103499327SQ201310411957
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】黨進(jìn), 唐國(guó), 黃井泉, 梁武兵, 岑孟強(qiáng) 申請(qǐng)人:廣西玉柴重工有限公司