帶有輔助輸出信號(hào)的旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變壓器(rvdt)傳感器組件的制作方法
【專利摘要】公開了組件、系統(tǒng)、設(shè)備和方法，其包括確定組件外部的可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置的組件。該組件包括傳感器和耦合元件，所述傳感器包括可旋轉(zhuǎn)部件、主繞組集和至少一個(gè)輔助繞組，所述耦合元件將傳感器耦合到外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，以響應(yīng)外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)引發(fā)傳感器的可旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)。在主繞組集和至少一個(gè)輔助繞組處的生成電壓至少部分基于傳感器的可旋轉(zhuǎn)部件的角度位置產(chǎn)生?；谠谥骼@組集和在至少一個(gè)輔助繞組處的生成電壓，確定外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置。
【專利說明】帶有輔助輸出信號(hào)的旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變壓器(RVDT)傳感器組件

【背景技術(shù)】
[0001]當(dāng)需要精確確定結(jié)構(gòu)的角度位置時(shí)，使用旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變壓器實(shí)施的傳感器通常被使用。例如，確定(并且如果必要的化，校正)飛機(jī)的起落架的輪子的角度位置和/或方向是重要的(例如，如果在著陸期間，輪子不是充分平行于機(jī)身的縱向軸線，那么輪子可能損壞或飛機(jī)可能偏離跑道)。多于一個(gè)角度位置可與由RVDT傳感器執(zhí)行的測(cè)量結(jié)果相關(guān)聯(lián)，從而產(chǎn)生關(guān)于被監(jiān)測(cè)/測(cè)量的結(jié)構(gòu)的正確角度位置的歧義(ambiguity)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]所公開的是基于在RVDT傳感器的輸出繞組處測(cè)量到的電壓確定外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(例如，諸如飛機(jī)起落架的前輪)的角度位置的組件、系統(tǒng)、設(shè)備和方法。
[0003]本文提供的實(shí)施方式被配置為使得傳感器(例如，RVDT傳感器)能直接嚙合到前輪起落架支柱上，或一些其它外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上，從而確定前輪(或其它結(jié)構(gòu))的旋轉(zhuǎn)角度。在傳感器組件上的柔性齒輪能夠消隙嚙合到安裝在前輪支柱的齒輪上。在一些實(shí)施方案中，RVDT傳感器組件被配置為補(bǔ)償外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的齒輪的離心率(在+/-1_內(nèi))且傳感器組件上的柔性齒輪可遵從不改變或不破壞傳感器的輸入齒輪。安裝在傳感器組件上的RVDT可能是氣密密封的。這樣的實(shí)施方式可減少或完全防止水分或其它外來顆粒滲透到或滲入RVDT的繞組腔體。
[0004]在一些實(shí)施方案中，RVDT可以是單循環(huán)RVDT，不同于傳統(tǒng)的(雙循環(huán))RVDT，其只有兩個(gè)電零位。一個(gè)電零位將產(chǎn)生具有正斜率的輸出，而另一個(gè)電零位將產(chǎn)生負(fù)斜率。在外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)自由旋轉(zhuǎn)的情況下，本文描述的實(shí)施方式可實(shí)現(xiàn)外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的正確位置的確定。在一些實(shí)施方案中，可產(chǎn)生第二輔助信號(hào)以實(shí)現(xiàn)外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置的正確判定。多信道的RVDT或其它類型的旋轉(zhuǎn)傳感器可被用于冗余的目的。在一些實(shí)施中，RVDT是氣密密封的，且液靜壓氣動(dòng)壓力或液壓壓力可被應(yīng)用到RVDT。
[0005]在一些實(shí)施方案中，提供了確定組件外部的可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置的組件。該組件包括傳感器和耦合元件，所述傳感器具有可旋轉(zhuǎn)部件、主繞組集和至少一個(gè)輔助繞組，所述耦合元件將傳感器耦合到外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，以響應(yīng)外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)引起傳感器的可旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)。在主繞組集和至少一個(gè)輔助繞組處的生成電壓至少部分地基于傳感器的可旋轉(zhuǎn)部件的角度位置產(chǎn)生?；谠谥骼@組集和在至少一個(gè)輔助繞組處的生成電壓，確定了外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置。
[0006]組件的實(shí)施方案可包括本公開中描述的特征中的至少一些特征，本公開描述的特征包括以下特征。
[0007]基于從在主繞組集和在至少一個(gè)輔助繞組處的生成電壓導(dǎo)出的值，可確定外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置。
[0008]在一些實(shí)施方案中，提供了確定組件外部的可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置的組件。該組件包括旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變壓器(RVDT)傳感器，其包括可旋轉(zhuǎn)軸、至少一個(gè)布置在可旋轉(zhuǎn)軸上的電樞、靠近可旋轉(zhuǎn)軸的主初級(jí)繞組和靠近旋轉(zhuǎn)軸的至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組，還有靠近可旋轉(zhuǎn)軸的主次級(jí)繞組集和靠近可旋轉(zhuǎn)軸的至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組。組件還包括耦合到RVDT傳感器的接口設(shè)備，該接口設(shè)備被配置為嚙合外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)使得外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)將引發(fā)RVDT的可旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)?？尚D(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)將引發(fā)在主次級(jí)繞組集和至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處的生成電壓，所述生成電壓基于施加到主初級(jí)繞組和至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組的電壓，且還基于至少一個(gè)布置在可旋轉(zhuǎn)軸上的電樞的位置產(chǎn)生?；谠谥鞔渭?jí)繞組集和在至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處的生成電壓，確定了外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置。
[0009]組件的實(shí)施方案可包括在本公開中描述的特征中的至少一些特征，包括以上關(guān)于第一個(gè)組件的描述的特征中的至少一些，以及以下特征中的一個(gè)或多個(gè)。
[0010]基于從在主次級(jí)繞組集和在至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處的生成電壓導(dǎo)出的值，可以確定角度位置。從在主次級(jí)繞組集和至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處的生成電壓導(dǎo)出的值，其可包括基于在主次級(jí)繞組集和至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處的生成電壓確定的比例值。
[0011]施加在主初級(jí)繞組和至少一個(gè)輔助繞組的電壓可包括A/C電壓。
[0012]主初級(jí)繞組和至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組可位于主次級(jí)繞組集和至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組之間。
[0013]主初級(jí)繞組、至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組、主次級(jí)繞組集、和/或至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組中的一個(gè)或多個(gè)可至少部分圍繞可旋轉(zhuǎn)軸。
[0014]接口設(shè)備可包括彈性嚙合外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的柔性齒輪。
[0015]組件還可包括耦合到柔性齒輪的支撐板，該支撐板被配置為將柔性齒輪維持在二維平面中，以使當(dāng)柔性齒輪被嚙合到外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)時(shí)，柔性齒輪僅在二維平面彈性彎曲。
[0016]主初級(jí)繞組、至少一個(gè)主輔助繞組、主次級(jí)繞組集和至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組可以被包含在RVDT傳感器的氣密密封的繞組腔體內(nèi)。
[0017]接口設(shè)備可被配置為嚙合飛機(jī)的可旋轉(zhuǎn)前輪起落架支柱。
[0018]主次級(jí)繞組集可被校準(zhǔn)為產(chǎn)生代表外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)可能對(duì)應(yīng)的角度位置的主電壓。外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的正確的角度位置可由至少兩個(gè)可能的角度位置確定，該兩個(gè)角度位置對(duì)應(yīng)于基于通過至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組產(chǎn)生的輔助電壓，在主次級(jí)繞組產(chǎn)生的主電壓。
[0019]該組件還可包括至少一個(gè)電源，其提供被施加到主初級(jí)繞組和至少一個(gè)輔助主繞組的電壓。
[0020]主次級(jí)繞組集可包括例如，抽頭主次級(jí)繞組和/或一對(duì)主次級(jí)繞組中的一個(gè)或多個(gè)。
[0021]在一些實(shí)施方案中，提供了確定旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變壓器(RVDT)傳感器外部的可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變壓器(RVDT)傳感器，其包括可旋轉(zhuǎn)軸、至少一個(gè)布置在可旋轉(zhuǎn)軸上的電樞、靠近可旋轉(zhuǎn)軸的主初級(jí)繞組和靠近可旋轉(zhuǎn)軸的至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組，還有靠近可旋轉(zhuǎn)軸的主次級(jí)繞組集和靠近可旋轉(zhuǎn)軸的至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組。該系統(tǒng)還包括接口設(shè)備和處理模塊，所述接口設(shè)備耦合到RVDT傳感器，且被配置為嚙合外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的接口設(shè)備，響應(yīng)外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，引發(fā)RVDT傳感器的可旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，所述處理模塊基于在主次級(jí)繞組集和至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組的由可旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的電壓，確定外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置?；谑┘拥街鞒跫?jí)繞組和至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組的電壓，且還基于至少一個(gè)布置在可旋轉(zhuǎn)軸上的電樞，產(chǎn)生生成電壓。
[0022]系統(tǒng)的實(shí)施方案可包括在本公開中描述的特征中的至少一些特征，包括以上關(guān)于組件描述的特征中的至少一些，以及以下特征中的一個(gè)或多個(gè)。
[0023]主次級(jí)繞組集可被校準(zhǔn)為產(chǎn)生代表外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)可能對(duì)應(yīng)的角度位置的主電壓。被配置為確定角度位置的處理模塊可被配置為:根據(jù)對(duì)應(yīng)于所產(chǎn)生的主電壓的至少兩個(gè)可能的角度位置，確定外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的正確角度位置，所產(chǎn)生的主電壓基于在至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處產(chǎn)生的輔助電壓，在主次級(jí)繞組集處產(chǎn)生。
[0024]在一些實(shí)施方案中，提供了確定耦合到外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的傳感器外部的可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置的方法。此方法包括，響應(yīng)于外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，測(cè)量在傳感器的主繞組集和至少一個(gè)輔助繞組中感應(yīng)的電壓。至少部分基于傳感器的可旋轉(zhuǎn)部件的角度位置，產(chǎn)生生成電壓。傳感器可旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)通過外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)引發(fā)。該方法還包括基于在主繞組集和在至少一個(gè)輔助繞組處的生成電壓，確定外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置。
[0025]本方法系統(tǒng)的實(shí)施方案可包括在本公開中描述的特征中的至少一些特征，包括以上關(guān)于組件和系統(tǒng)描述的特征中的至少一些，以及下文描述的以下特征中的一個(gè)或多個(gè)特征。
[0026]確定角度位置可包括:基于從在主繞組集和在至少一個(gè)輔助繞組處的生成電壓導(dǎo)出的比例值，確定角度位置。
[0027]測(cè)量在可旋轉(zhuǎn)傳感器的主繞組集和至少一個(gè)輔助繞組處感應(yīng)的電壓可包括:測(cè)量在旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變壓器(RVDT)傳感器的抽頭主次級(jí)繞組處和RVDT傳感器的至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處產(chǎn)生的電壓?；谑┘釉赗VDT傳感器的主初級(jí)繞組和至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組中的一個(gè)或多個(gè)電壓，且還基于布置在RVDT傳感器的可旋轉(zhuǎn)軸上的至少一個(gè)電樞的位置，產(chǎn)生了生成電壓。
[0028]抽頭次級(jí)繞組可被校準(zhǔn)為產(chǎn)生代表外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)可能對(duì)應(yīng)的角度位置的主電壓。確定角度位置可包括，根據(jù)對(duì)應(yīng)于所產(chǎn)生的主電壓的至少兩個(gè)可能角度位置，確定外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的正確角度位置，所產(chǎn)生的主電壓基于在至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處產(chǎn)生的輔助電壓，在抽頭主次級(jí)繞組處產(chǎn)生。
[0029]如本文所用，術(shù)語“約”指偏離標(biāo)稱值+/-10%的變化?？杀焕斫獾氖?，這種變化總是被包括在本文提供的給定值中，而不管是否經(jīng)明確提及。
[0030]除非另有定義，否則本文使用的所有技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語具有如本發(fā)明所屬的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。
[0031]一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施的細(xì)節(jié)在附圖和以下說明中被提及。另外的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將通過說明書、附圖和權(quán)利要求變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1A是用于確定外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置的傳感器組件的示例實(shí)施方案的橫截面圖。
[0033]圖1B是圖1A的示例組件的局部透視圖。
[0034]圖1C是圖1A的組件的分解圖。
[0035]圖2是包括抽頭次級(jí)(輸出)繞組的繞組配置圖。
[0036]圖3A是包括針對(duì)主次級(jí)繞組和輔助次級(jí)繞組確定的基于電壓的值與相應(yīng)確定的角度位置之間的關(guān)系曲線的圖
[0037]圖3B是示出了在主次級(jí)繞組處的電壓的個(gè)別特性的曲線圖。
[0038]圖4A是描繪了組件的示例實(shí)施方案的圖，組件包括RVDT傳感器組件、接口設(shè)備和外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。
[0039]圖4B是耦合到接口設(shè)備的前輪支柱的橫截面圖。
[0040]圖5A-5I是被配置為耦合到RVDT傳感器組件和外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的示例接口設(shè)備的視圖和簡(jiǎn)圖。
[0041]圖6是確定外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置的示例過程的流程圖。
[0042]圖7是通用計(jì)算系統(tǒng)的示意圖。
[0043]在各個(gè)附圖中，相似的參考符號(hào)指示相似的元素。

【具體實(shí)施方式】
[0044]本文公開了其中包括用于確定組件外部的可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置的組件的組件、系統(tǒng)、設(shè)備和方法。該組件包括傳感器和耦合元件，所述傳感器包括可旋轉(zhuǎn)部件和主繞組集和至少一個(gè)輔助繞組，所述耦合元件將傳感器耦合到外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，使得外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)將引發(fā)傳感器的可旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生?？尚D(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)將引發(fā)在主繞組集(其可被抽頭為引發(fā)形成兩個(gè)輸出電壓，或其可包括兩個(gè)或多于兩個(gè)的繞組)和至少一個(gè)輔助繞組處生成輸出電壓。在主繞組集的生成電壓和在至少一個(gè)輔助繞組的生成電壓至少部分基于傳感器的可旋轉(zhuǎn)部件的角度位置而產(chǎn)生，并且基于在主繞組集的生成電壓和在至少一個(gè)輔助繞組處的生成電壓確定了外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置。
[0045]在一些實(shí)施中，提供了確定外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置的組件，所述組件包括旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變壓器(RVDT)傳感器，其包括可旋轉(zhuǎn)軸、至少一個(gè)布置在可旋轉(zhuǎn)軸上的電樞、靠近可旋轉(zhuǎn)軸的主初級(jí)繞組和靠近可旋轉(zhuǎn)軸的至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組、以及靠近可旋轉(zhuǎn)軸的主次級(jí)繞組集和靠近可旋轉(zhuǎn)軸的至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組。組件還包括耦合到RVDT傳感器的接口設(shè)備，該接口設(shè)備被配置為嚙合外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)以響應(yīng)外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)引發(fā)RVDT傳感器的可旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。可旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)將引發(fā)在主次級(jí)繞組集和至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處生成電壓。生成的電壓基于施加到主初級(jí)繞組和至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組的電壓，且還基于布置在可旋轉(zhuǎn)軸上的至少一個(gè)電樞的位置產(chǎn)生，且外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置基于在主次級(jí)繞組集和在至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處的生成電壓進(jìn)行確定。在一些實(shí)施方案中，主次級(jí)繞組集被校準(zhǔn)為產(chǎn)生代表外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)可能對(duì)應(yīng)的角度位置的主電壓。外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的正確的角度位置可由至少兩個(gè)可能的角度位置確定，該至少兩個(gè)可能的角度位置對(duì)應(yīng)于基于通過至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組產(chǎn)生的輔助電壓，在主次級(jí)繞組集處產(chǎn)生的主電壓。
[0046]圖1A是傳感器組件100的示例實(shí)施方案的橫截面圖，傳感器組件100被配置為確定外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(例如，飛機(jī)起落架的前輪)的角度位置。圖1B是示例組件100的透視圖，其中，出于說明的目的，組件的壁的一部分沒有被包括，從而以示出組件的內(nèi)部。
[0047]在一些實(shí)施方案中，傳感器組件100可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變壓器(RVDT)傳感器，其包括可旋轉(zhuǎn)部件，諸如可旋轉(zhuǎn)軸112，其被配置為在管(也被稱為隔離管)114的內(nèi)部體積中旋轉(zhuǎn)，管114位于殼體110的內(nèi)部體積中。在一些實(shí)施方案中，殼體110可由不銹鋼制成。其它適合的材料可被使用。軸承118可耦合到放置在殼體110內(nèi)部的軸，基本接近所述軸的端部。
[0048]可旋轉(zhuǎn)軸112的旋轉(zhuǎn)可由外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引發(fā)，在一些實(shí)施中，這啟動(dòng)了耦合元件(例如，接口設(shè)備或部件)，進(jìn)而引發(fā)組件100的可旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)(例如，經(jīng)由組件100的另一個(gè)齒輪，諸如在圖1A中描繪的消隙齒輪150)。如在圖1A中還示出，RVDT傳感器組件還包括靠近可旋轉(zhuǎn)軸的主初級(jí)繞組(也稱作主輸入繞組)120和靠近可旋轉(zhuǎn)軸的至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組(也稱作輔助輸入繞組)122。RVDT傳感器組件100還包括靠近可旋轉(zhuǎn)軸112的一組主次級(jí)繞組(也稱作主輸出繞組)130，其在一些實(shí)施方案中可以是可被抽頭的單個(gè)主次級(jí)繞組(例如，圖2中所示的抽頭繞組200)、一對(duì)主次級(jí)繞組或多于兩個(gè)的主次級(jí)繞組。RVDT傳感器組件100還包括靠近可旋轉(zhuǎn)軸112的至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組(也稱作輔助輸出繞組)132。RVDT傳感器組件100的繞組可被包括在例如鎳鐵合金構(gòu)成的疊片定子中。
[0049]如圖1A和IB中還示出，布置在可旋轉(zhuǎn)軸112的外表面上的是至少一個(gè)電樞(在圖1的示例實(shí)施方案中，兩個(gè)電樞116a和116被示出)，其隨著可旋轉(zhuǎn)軸112的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。電樞116a和116b由固態(tài)磁性材料(例如，鐵鎳合金)制成，其可有更高的滲透性，且可被焊接或粘接到可旋轉(zhuǎn)軸112，或可用一些其它適合的方式固定到可旋轉(zhuǎn)軸112。
[0050]當(dāng)電壓(例如，AC電壓)被施加到主初級(jí)繞組120和至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組122(將激發(fā)電壓施加到初級(jí)繞組上的電源沒有在圖1A和IB中示出)時(shí)，生成電壓將在一組主次級(jí)繞組130和至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組132中被感應(yīng)/產(chǎn)生。因?yàn)楣潭ǖ娇尚D(zhuǎn)軸122上的電樞隨著電樞旋轉(zhuǎn)改變繞組的電感(或?qū)⑼恳龑?dǎo)到每個(gè)次級(jí)繞組上)，故在該組主次級(jí)繞組和至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處的電壓大小將變化并至少部分基于電樞116a和116b的位置。以此，在次級(jí)繞組(主集和至少一個(gè)輔助集)處產(chǎn)生的電壓將指示布置在RVDT傳感器的可旋轉(zhuǎn)軸上的電樞的角度位置，且因此指示可旋轉(zhuǎn)外部結(jié)構(gòu)的角度位置，所述可旋轉(zhuǎn)外部結(jié)構(gòu)引發(fā)了可旋轉(zhuǎn)軸112的旋轉(zhuǎn)(例如，經(jīng)由接口設(shè)備和/或其它齒輪)。
[0051]例如，在一些實(shí)施中，抽頭次級(jí)繞組200可被使用，其中，在抽頭次級(jí)繞組處形成兩個(gè)電壓1和\(同樣如在圖2中所示)可根據(jù)以下關(guān)系隨角度位置(表示為角度Θ)變化，所述關(guān)系為:

【權(quán)利要求】
1.一種確定可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置的組件，所述可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)在所述組件外部，所述組件包括: 傳感器，其包括可旋轉(zhuǎn)部件、主繞組集和至少一個(gè)輔助繞組；以及 耦合元件，其將所述傳感器耦合到所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，以響應(yīng)所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，引起所述傳感器的所述可旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)； 其中，在所述主繞組集處的生成電壓和在所述至少一個(gè)輔助繞組處的生成電壓至少部分基于所述傳感器的所述可旋轉(zhuǎn)部件的角度位置產(chǎn)生，且其中，基于在所述主繞組集處的生成電壓和在所述至少一個(gè)輔助繞組處的生成電壓，確定所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置。
2.如權(quán)利要求1所述的組件，其中，基于從在所述主繞組集處的所述生成電壓和在所述至少一個(gè)輔助繞組處的所述生成電壓導(dǎo)出的值，確定所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置。
3.一種確定可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置的組件，所述可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)在所述組件外部，所述組件包括: 旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變壓器RVDT傳感器，其包括: 可旋轉(zhuǎn)軸， 至少一個(gè)電樞，其布置在所述可旋轉(zhuǎn)軸上， 靠近所述可旋轉(zhuǎn)軸的主初級(jí)繞組和靠近所述可旋轉(zhuǎn)軸的至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組，以及 靠近所述可旋轉(zhuǎn)軸的主次級(jí)繞組集和靠近所述可旋轉(zhuǎn)軸的至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組；以及 接口設(shè)備，其耦合到所述RVDT傳感器，所述接口設(shè)備被配置為嚙合所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，使得所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)將引發(fā)所述RVDT的可旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)； 其中，所述可旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)將引發(fā)在所述主次級(jí)繞組集和在所述至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處的生成電壓，所述生成電壓基于施加到所述主初級(jí)繞組的電壓和施加到所述至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組的電壓，且還基于布置在所述可旋轉(zhuǎn)軸上的所述至少一個(gè)電樞的位置產(chǎn)生，并且其中，所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置基于在所述主次級(jí)繞組集處的生成電壓和在所述至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處的生成電壓進(jìn)行確定。
4.如權(quán)利要求3所述的組件，其中，基于從在所述主次級(jí)繞組集的所述生成電壓和在所述至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處的所述生成電壓導(dǎo)出的值，所述角度位置被確定。
5.如權(quán)利要求4所述的組件，其中，從在所述主次級(jí)繞組集的所述生成電壓和在所述至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處的所述生成電壓導(dǎo)出的值，其包括基于在所述主次級(jí)繞組集的所述生成電壓和在所述至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處的所述生成電壓確定的比例值。
6.如權(quán)利要求3所述的組件，其中，施加到所述主初級(jí)繞組的所述電壓和施加到所述至少一個(gè)輔助繞組處的所述電壓包括A/C電壓。
7.如權(quán)利要求3所述的組件，其中，所述主初級(jí)繞組和所述至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組位于所述主次級(jí)繞組集和所述至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組之間。
8.如權(quán)利要求3所述的組件，其中，所述主初級(jí)繞組、所述至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組、所述主次級(jí)繞組集和所述至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組中的一個(gè)或者多個(gè)至少部分圍繞所述可旋轉(zhuǎn)軸。
9.如權(quán)利要求3所述的組件，其中，所述接口設(shè)備包括彈性嚙合所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的柔性齒輪。
10.如權(quán)利要求9所述的組件，還包括: 支撐板，其耦合到所述柔性齒輪，所述支撐板被配置為將所述柔性齒輪維持在二維平面中，以使在所述柔性齒輪被嚙合到所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)時(shí)，所述柔性齒輪能僅在所述二維平面中彈性彎曲。
11.如權(quán)利要求3所述的組件，其中，所述主初級(jí)繞組、所述至少一個(gè)主輔助繞組、所述主次級(jí)繞組集和所述至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組被包含在所述RVDT傳感器的氣密密封的繞組腔體內(nèi)。
12.如權(quán)利要求3所述的組件，其中，所述接口設(shè)備被配置為嚙合飛機(jī)的可旋轉(zhuǎn)前輪起落架支柱。
13.如權(quán)利要求3所述的組件，其中，所述主次級(jí)繞組集被校準(zhǔn)為產(chǎn)生代表所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)可能對(duì)應(yīng)的角度位置的主電壓，并且其中，根據(jù)對(duì)應(yīng)于所產(chǎn)生的主電壓的所述至少兩個(gè)可能的角度位置，確定所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的正確角度位置，其中所產(chǎn)生的主電壓基于由所述至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組產(chǎn)生的輔助電壓在所述主次級(jí)繞組處產(chǎn)生。
14.如權(quán)利要求3所述的組件，還包括: 至少一個(gè)電源，所述電源提供施加到所述主初級(jí)繞組的所述電壓和施加到所述至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組的所述電壓。
15.如權(quán)利要求3所述的組件，其中，所述主次級(jí)繞組集包括以下中的一個(gè)或多個(gè):抽頭主次級(jí)繞組和一對(duì)主次級(jí)繞組。
16.一種確定可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置的系統(tǒng)，所述可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變壓器RVDT傳感器外部，所述系統(tǒng)包括: 所述旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變壓器RVDT傳感器，包括: 可旋轉(zhuǎn)軸， 至少一個(gè)電樞，其布置在所述可旋轉(zhuǎn)軸上， 靠近所述可旋轉(zhuǎn)軸的主初級(jí)繞組和靠近所述可旋轉(zhuǎn)軸的至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組，以及 靠近所述可旋轉(zhuǎn)軸的主次級(jí)繞組集和靠近所述可旋轉(zhuǎn)軸的至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組； 接口設(shè)備，其耦合到所述RVDT傳感器，所述接口設(shè)備被配置為嚙合到所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)以響應(yīng)所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)引發(fā)所述RVDT傳感器的可旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)；以及 處理模塊，其基于由所述可旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)引起的、在所述主次級(jí)繞組集的電壓和在所述至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處的電壓，確定所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置，所述生成電壓基于施加在所述主初級(jí)繞組處的電壓和施加在所述至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組處的電壓產(chǎn)生，并且還基于布置在所述可旋轉(zhuǎn)軸上的所述至少一個(gè)電樞的位置產(chǎn)生。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，施加在所述主初級(jí)繞組處的所述電壓和施加在所述至少一個(gè)輔助繞組處的所述電壓包括A/C電壓。
18.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述接口設(shè)備包括彈性嚙合所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的柔性齒輪。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，還包括: 支撐板，其耦合到所述柔性齒輪，所述支撐板被配置為將所述柔性齒輪維持在二維平面中，以使在所述柔性齒輪被嚙合到所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)時(shí)，所述柔性齒輪能僅在所述二維平面中彈性彎曲。
20.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述主初級(jí)繞組、所述至少一個(gè)主輔助繞組、所述主次級(jí)繞組集和所述至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組被包含在所述RVDT傳感器的氣密密封的繞組腔體內(nèi)。
21.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述主次級(jí)繞組集被校準(zhǔn)為產(chǎn)生代表所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)可能對(duì)應(yīng)的角度位置的主電壓， 其中，被配置為確定所述角度位置的所述處理模塊被配置為:根據(jù)對(duì)應(yīng)于所產(chǎn)生的主電壓的至少兩個(gè)可能的角度位置，確定所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的正確角度位置，其中所產(chǎn)生的主電壓基于在所述至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處產(chǎn)生的輔助電壓在所述主次級(jí)繞組集處產(chǎn)生。
22.一種確定傳感器外部的可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置的方法，所述傳感器耦合到所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，所述方法包括: 響應(yīng)所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，測(cè)量在所述傳感器的主繞組集感應(yīng)的電壓和在至少一個(gè)輔助繞組處感應(yīng)的電壓，生成的電壓至少部分基于所述傳感器的可旋轉(zhuǎn)部件的角度位置產(chǎn)生，其中所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)引發(fā)所述傳感器的所述可旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)；以及 基于在所述主繞組集的所述生成的電壓和在所述至少一個(gè)輔助繞組處的所述生成的電壓，確定所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角度位置。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，確定所述角度位置包括: 基于從在所述主繞組集的所述生成的電壓和在所述至少一個(gè)輔助繞組處的所述生成的電壓導(dǎo)出的比例值，確定所述角度位置。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述傳感器包括被配置為嚙合所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變壓器RVDT傳感器，被嚙合的外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)經(jīng)由接口設(shè)備引發(fā)所述RVDT傳感器的可旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述接口設(shè)備包括彈性嚙合所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的柔性齒輪。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述柔性齒輪耦合到支撐板，所述支撐板被配置為將所述柔性齒輪維持在二維平面中，以使當(dāng)所述柔性齒輪被嚙合到所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)時(shí)，所述柔性齒輪能僅在所述二維平面中彈性彎曲。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述主初級(jí)繞組集和所述至少一個(gè)輔助繞組被包含在所述RVDT傳感器的氣密密封的繞組腔體內(nèi)。
28.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，測(cè)量在所述可旋轉(zhuǎn)傳感器的所述主繞組集和所述至少一個(gè)輔助繞組處感應(yīng)的電壓，包括: 測(cè)量在旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變壓器RVDT傳感器的抽頭主次級(jí)繞組處生成的電壓和在所述RVDT傳感器的至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組中生成的電壓，所述生成的電壓基于施加到所述RVDT傳感器的主初級(jí)繞組和至少一個(gè)輔助初級(jí)繞組的一個(gè)或多個(gè)電壓產(chǎn)生，且還基于布置在所述RVDT傳感器的可旋轉(zhuǎn)軸上的至少一個(gè)電樞的位置產(chǎn)生。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述抽頭次級(jí)繞組被校準(zhǔn)為產(chǎn)生代表所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)可能對(duì)應(yīng)的角度位置的主電壓； 并且其中，確定所述角度位置包括:根據(jù)對(duì)應(yīng)于所產(chǎn)生的主電壓的至少兩個(gè)可能的角度位置，確定所述外部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的正確角度位置，其中所產(chǎn)生的主電壓基于在所述至少一個(gè)輔助次級(jí)繞組處產(chǎn)生的輔助電壓在所述抽頭主次級(jí)繞組處產(chǎn)生。
【文檔編號(hào)】G01B7/30GK104204719SQ201280071827
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2012年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月27日
【發(fā)明者】薩伊德·雅茲達(dá)尼, 哈什馬特·阿齊茲 申請(qǐng)人:卡夫利科公司