專利名稱：測定瞬時角位置的儀器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測定可旋轉部件瞬時角位置的儀器，該儀器包括多個固定在第一機械部件上的測距設備或一個固定在第二機械部件上的距離標識部件，所述的第一和第二機械部件之一是所述可旋轉部件。
背景技術：
在許多實際應用中，往往需要知道一個可旋轉部件，如軸的角位置。
先前的各種解決方案都是針對部件的轉動測定問題。這些方法通常是借助于固定在一個旋轉部件上的磁鐵。當該部件旋轉時，一個磁傳感器檢測固定在旋轉部件上的磁鐵所產(chǎn)生的磁場變化。
名稱為“旋轉和軸向位移變送器”的英國專利申請GB 2 062 875公開了一種變送器，它用于輸出一個表示旋轉速度和可軸向運動的元件的軸向位置的信號。該變送器包括一個可與上述元件一起旋轉和軸向運動的構件、一個靠近所述構件表面的傳感器，該表面通常有一圓錐部分。該構件與傳感器的距離隨該元件的軸向位置，突起和槽縫而變化。它們與傳感器之間的距離保持恒定。傳感器所產(chǎn)生的信號的重復頻率取決于旋轉速度，而該信號的高、低電平則取決于突起和槽縫距傳感器的距離。
本發(fā)明與上述測定一個可軸向運動的元件的轉速和軸向位置的英國專利申請相比，主要區(qū)別在于測定的是可旋轉部件的瞬時角位置。而且，本發(fā)明能使可旋轉部件旋轉一預定角度。
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于測定一個可旋轉部件的瞬時角位置。其范圍還包括對可旋轉部件進行角定位。本發(fā)明可用于很多領域，如提供電機的轉數(shù)、給出流體的流向，如風向等。發(fā)明內容本發(fā)明的特點在于，除了距離標識部件上會產(chǎn)生距離上的不連續(xù)性的突變部以外，在可旋轉部件轉動一周的過程中，距離標識部件和測距設備間的距離逐步增加或逐步減小。


圖1是表示本發(fā)明第一實施例的剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明第二實施例的側視圖。
優(yōu)選實施例描述給出兩個優(yōu)選實施例。在這兩個實施例中，如此設計距離標識部件1、2，使得除了引起距離的不連續(xù)性的位于所述距離標識部件1、2上的突變部5、6以外，在可旋轉部件4旋轉一周的過程中，距離標識部件1、2和測距設備3之間的距離逐步增大或逐漸減小。這兩個實施例中都包括一個測距設備3，它測定某一點處所述設備3與距離標識部件1、2間的距離。無需多說，本發(fā)明可用于各種旋轉方向。
圖1所示的第一實施例涉及一個要測定其角位置的可旋轉部件4。測距設備3測定該設備3與距離標識部件1之間的距離。置于可旋轉部件4上的距離標識部件1是一個變徑的環(huán)。其半徑的變化如上所述。當可旋轉部件4旋轉時，測距設備3測出該距離。該測距設備3向計算裝置7輸出信號，該裝置7，例如使用一個查尋對照表，計算出瞬時角位置。該查尋對照表包括涉及距離與角的關系的數(shù)據(jù)，可有效地算出角度。
圖2所示的第二實施例也涉及一個需要測定其角位置的可旋轉部件4，由于這兩個實施例非常相似，所以只說明它們之間的區(qū)別。該距離標識部件2是一個變厚度的凸緣。在這個實施例中，測距設備3測定平行于可旋轉部件4的距離，而不象在第一實施例中那樣，測定垂直于可旋轉部件4的距離。
當計算裝置7算出瞬時角位置后，可用合適的方法根據(jù)該瞬時角位置求出很多數(shù)據(jù)，諸如轉速、加速度和轉數(shù)。為此需要連續(xù)地測定固定在第二機械部件4上的距離標識部件1、2和固定在第一機械部件8上的測距設備3之間的距離。當然，也可以不連續(xù)地使用本發(fā)明的設備。
在這兩個實施例中，該距離標識部件1、2未與這兩個實施例中的可旋轉部件4制成一體。當然，該距離標識部件1、2也可以與該部件4制成一體。
應該指出，為提高瞬時角位置的精確率，測距設備3檢測出的最大和最小距離之差遠遠大于這兩個實施例中的徑向和/或軸向的間隙是很重要的。
距離標識部件1、2可以不同的方式設置。圖3示出了測距設備3和距離標識部件1、2之間距離變化的三個例子。從突變部5、6開始，可旋轉部件4轉一周相當于2π，而dmin和dmax分別相當于距離標識部件1、2和測距設備3之間的最小和最大距離。
應該指出，為了使其工作，可旋轉部件4不必轉滿一周或轉動一周的一部分，這是因為本發(fā)明的目的之一就是給出一個可旋轉部件4的瞬時角位置，這一點即使可旋轉部件4不移動也能很好地做到。
上述兩實施例給出一個位于可旋轉部件4上的距離標識部件1、2和一個固定在第一機械部件8上的測距設備3。但是，應該指出，測距設備3配置于可旋轉部件4上而距離標識部件1、2固定在第一機械部件8上也很好。
大多數(shù)現(xiàn)有的檢測設備3都可實現(xiàn)本發(fā)明的目的?？山柚诖拧⒐饣螂娺M行測量。而且可以一定頻率進行測量，該頻率最好大于可旋轉部件4的轉速。
權利要求
1．一種測定可旋轉部件(4)的瞬時角位置的設備，所述設備包括固定在第一機械部件(8)上的測距設備(3)和一個固定在第二機械部件(4)上的距離標識部件(1,2)，所述第一和第二機械部件(8,4)中的一個是所述可旋轉部件(4)，其特征在于，除了會引起距離的不連續(xù)性的位于所述距離標識部件(1,2)上的突變部(5,6)以外，在該旋轉部件轉一周的過程中，所述距離逐步增大或逐步減小。
2．如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述測距設備(3)連續(xù)工作。
3．如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述距離標識部件(1,2)與所述第二機械部件(4)制成一體。
4．如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述距離標識部件(1)是一個變徑的環(huán)。
5．如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述距離標識部件(2)是一個變厚度的凸緣。
全文摘要
一種檢測可旋轉部件(4)的瞬時角位置的設備,該設備包括固定在第一機械部件(8)上的測距設備(3)和一個固定在第二機械部件(4)上的距離標識部件(1,2),所述第一和第二機械部件(8,4)之一是所述可旋轉部件(4)。該設備的獨特之處在于,除了位于所述距離標識部件(1,2)上會引起距離的不連續(xù)性的突變部(5,6)以外,以所述旋轉部件轉一周的過程中,所述距離逐步增大或逐步減小。
文檔編號G01D5/26GK1221106SQ98109648
公開日1999年6月30日 申請日期1998年6月4日 優(yōu)先權日1997年6月5日
發(fā)明者坡－奧路夫·約翰松, 克里斯蒂安·比爾德森, 比約恩·林德倫 申請人:Skf股份公司