专利名称：：一种旋转角度测量装置及旋转角度测量方法
技术领域：
：本发明涉及一种旋转角度测量技术，特别是涉及一种旋转角度测量装置和一种旋转角度测量方法。
背景技术：
：现代产业不断对机械设备提出自动化和智能化的要求，而机械设备的自动化、智能化离不开各种传感器，利用各种传感器可以获取机械设备的各种参数，以实现对其远程控制或操作。在很多机械设备中，特别是在有机械臂的设备中，比如混凝土泵车、汽车起重机械中，其转塔的旋转角度直接影响到设备的重心位置，及时了解转塔的旋转角度对于及时操控，保证机械设备的安全和顺利运行意义十分重大。在现代机电一体化系统中，测量旋转角度一般使用编码器或特种电机(比如旋转变压器，感应同步器)进行。在工程机械领域，旋转角度的测量一般采用旋转编码器。旋转编码器能够将旋转位移转换成一串数字脉冲信号，然后通过对数字脉冲信号进行处理获取旋转角度。旋转编码器测量旋转角度具有精度高、测量准确，反馈及时的特点，因此能够满足及时了解相关部件旋转角度的要求。但是，由于旋转编码器集成度比较高，是一种精密仪器；对接收信号的控制器要求也比较高，导致旋转编码器安装、维修比较困难，需要专业技术人员参与才能完成，提高了其使用成本；而且，在露天或震动较大等恶劣工况下，旋转编码器难以发挥其精确的测量功能，存在适应性差、可靠性不足的缺陷。另外，在有些对旋转角度测量的精度要求不高场合，使用旋转编码器进行角度测量也无必要。综上所述，当前的旋转编码器难以满足当前工程机械领域降低使用成本、改善适应性，增加可靠性的要求。
发明内容本发明一方面的目的在于，提供一种旋转角度测量装置，以降低成本，同时增加旋转角度测量装置的可靠性和适应性。在提供了旋转角度测量装置的基础上，本发明另一方面还提供一种旋转角度测量方法。本发明提供的旋转角度测量装置包括控制器和输出装置，控制器与输出装置相连，还包括第一感应环、第一开关量传感器；所述第一感应环能够随被测旋转物体绕第一感应环的轴线旋转；所述第一感应环包括多个周向分布的感应区，所述感应区包括周向排列的断开区和闭合区；在第一感应环随被测旋转物体旋转时，其各感应区能够顺序通过第一开关量传感器感应区域；在控制器进行扫描时，所述第一开关量传感器能够向控制器输入旋转信号；在断开区和闭合区通过感应区域时，所述的旋转信号分别为断开信号或闭合信号；所述控制器能够确定被测旋转物体的旋转角度，所述被测旋转物体的旋转角度与旋转信号的变化次数与正比。优选地，该旋转角度测量装置还包括第二感应环和第二开关量传感器，所述第二感应环与第一感应环同轴，且相对固定；所述第二感应环包括多个周向分布的感应区，所述感应区包括周向排列的断开区和闭合区；在第二感应环随第一感应环旋转时，其各感应区能够顺序通过第二开关量传感器感应区域；在控制器进行周期扫描时，所述第二开关量传感器能够向控制器输入旋转信号；在断开区和闭合区通过感应区域时，所述的旋转信号分别为断开信号或闭合信号；所述第二感应环与第一感应环上的每个感应区占用的弧度相等；所述第二开关量传感器断开信号持续时间的一部分与第一开关量传感器断开信号持续时间的一部分相重合；所述控制器能够根据第一开关量传感器和第二开关量传感器输入的信号确定被测旋转物体的旋转方向。优选地，所述第一感应环上的感应区均匀分布；所述第一开关量传感器闭合信号持续时间与第二开关量传感器断开信号持续时间的另一部分相重合。优选地，所述第一开关量传感器闭合信号持续时间的一部分与第二开关量传感器断开信号持续时间的另一部分相重合。优选地，所述控制器能够确定被测旋转物体的旋转方向，具体是，所述控制器能够在第二开关量传感器断开信号或闭合信号持续期间，根据第一开关量传感器输出信号的变化顺序确定被测旋转物体的旋转方向。优选地，所述第二开关量传感器的断开信号与闭合信号持续时间相等；所述第一开关量传感器的断开信号与闭合信号持续时间相等；所述第二开关量传感器断开信号持续时间的1/2与第一开关量传感器断开信号持续时间的1/2相重合。优选地，所述第一开关量传感器和第二开关量传感器为接近开关；还包括一个变速器；所述第一感应环能够随被测旋转物体旋转，具体是，所述第一感应环能够通过变速器随被测旋转物体旋转。本发明提供的旋转角度测量方法包括以下步骤AO,获取开关量传感器输出的初始的旋转信号，将初始的旋转信号确定为基准信号；Al,获取开关量传感器输出的旋转信号；所述开关量传感器根据被测旋转物体旋转角度输出旋转信号，所述的旋转信号包括断开信号的闭合信号；A2,判断旋转信号是否与预置的基准信号相同，如果是，则返回Al;如果否，改变旋转信号的变化次数；A3，确定被测旋转物体的旋转角度，所述旋转角度等于旋转信号的变化次数的K倍，所述K为预置的比例因数；A4,使基准信号与旋转信号相同，并返回步骤A1。优选地，在所述步骤Al之前还包括预置旋转信号的变化次数和比例因数。优选地，所述步骤A2中，改变旋转信号的变化次数具体包括判断被测旋转物体是否是顺时针旋转，如果是，则使旋转信号的变化次数增加1;如果否，则使旋转信号的变化次数减去1。转信号与基准信号进行对比，根据对比结果确定被测旋转物体是否是顺时针旋转。优选地，所述判断被测旋转物体是否是顺时针旋转的具体方法为才艮据旋转信号与基准信号的差值确定被测旋转物体是否是顺时针旋转。与现有技术相比，本发明提供的旋转角度测量装置包括控制器和输出装置，控制器与输出装置相连，还包括第一感应环、第一开关量传感器，第一开关量传感器与第一感应环相对；第一感应环能够随被测旋转物体旋转，第一开关量传感器能够根据第一感应环旋转速度输出相应的旋转信号，控制器根据旋转信号的变化次数确定第一感应环的旋转角度，再根据第一感应环与被测旋转物体之间的旋转比例关系，确定被测旋转物体的旋转角度。由于本发明提供的旋转角度测量装置用开关量传感器产生相应信号，其输出的旋转信号包括两种断开信号或闭合信号，对控制器的要求比较低，可以使旋转角度测量装置的安装和维修比较简单，从而可以降低旋转角度测量装置的成本；由于开关量传感器仅有两种状态，受工作环境影响不大，因此能够在恶劣的工况发挥其测量功能，增加了旋转角度测量装置的适应性和可靠性。在进一步的技术方案中，旋转角度测量装置设有第一、第二开关量传感器和分别与两个开关量传感器相对的第一、第二感应环，第二开关量传感器断开信号持续时间的一部分与第一开关量传感器断开信号持续时间的一部分相重合，两个开关量传感器输出的信号组合成至少三种不同的旋转信号；控制器根据三种不同信号出现顺序能够确定第一感应环的旋转方向，进而根据第一感应环与被测旋转物体之间旋转方向的关系，确定被测旋转物体的旋转方向。在进一步的技术方案中，第一开关量传感器闭合信号持续时间的一部分与第二开关量传感器断开信号持续时间的另一部分相重合，使两个开关量传感器输出的信号组合成四种不同的旋转信号，控制器能够根据旋转信号的变化次数和变化顺序确定被测旋转物体的旋转角度和旋转方向。在更进一步的技术方案中，第二开关量传感器的断开信号与闭合信号持续时间相等；第一开关量传感器的断开信号与闭合信号持续时间相等；第二开关量传感器断开信号持续时间的1/2与第一开关量传感器断开信号持续时间的l/2相重合，使两个开关量传感器输出信号周期相差1/4，组合成的四种旋转信号持续时间相等，能够保证旋转信号变化周期均长于控制器的扫描周期，避免控制器获取的旋转信号不稳定。在进一步的技术方案中，所述第一开关量传感器和第二开关量传感器为接近开关，能够进一步筒化本发明提供的旋转角度测量装置，降低成本。还包括设在被测旋转物体与第一感应环之间变速器，能够根据被测旋转物体的旋转速度，调节第一感应环与被测旋转物体之间的转速比，保持第一感应环合适旋转速度和控制器扫描周期，使旋转角度测量装置能够测量更大范围的旋转速度，进一步提高本发明提供的旋转角度测量装置的适应性。由于本发明提供的旋转角度测量方法具有与上述旋转角度测量装置相应的技术特征，因此也具备上述相应的技术效果。本发明提供的旋转角度测量装置和方法适用于对旋转角度的测量，特别适用于对工程机械相应部件旋转角度的测量。图1是本发明旋转角度测量装置实施例一电气连接示意图；图2是本发明旋转角度测量装置实施例一第一感应环与接近开关位置结构示意图3是本发明旋转角度测量装置实施例二电气连接示意图；图4是本发明旋转角度测量装置实施例二第一感应环与接近开关位置结构示意图5是本发明旋转角度测量装置实施例二脉冲旋转信号图；图6是本发明旋转角度测量装置另一实施例脉冲旋转信号图；图7是本发明旋转角度测量装置接近开关另一种安装位置示意图；图7-1是本发明旋转角度测量装置第一感应环与接近开关又一种位置结构示意图8是本发明旋转角度测量方法实施例一流程图；图9是本发明旋转角度测量方法实施例二流程图。具体实施例方式下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分描述仅是示范性和解释性的，具体的描述语言和顺序不应对本发明的保护范围有任何限制作用。为了便于理解和描述，在此对本发明中的旋转信号进行说明；旋转信号是开关量传感器根据感应环的旋转向控制器输出的信号，在涉及一个开关量传感器时，旋转信号为该开关量传感器产生的脉沖信号，在涉及两个开关量传感器时，旋转信号为两个开关量传感器产生的脉冲信号的组合。实施例一提供了一种旋转角度测量装置，给合图1和图2,该旋转角度测量装置包括控制器10和输出装置11,控制器10与输出装置11相连，控制器10能够将相应的结果通过输出装置11输出；还包括圓形感应盘100、第一感应环200、传感器固定板400,第一接近开关401。所述感应盘100能随^L测旋转物体绕其中心轴旋转；所述第一感应环200与感应盘100相对固定，本例中，如图2中虚线部分所示，第一感应环200中心线与感应盘100中心线同轴，且第一感应环200内边缘与感应盘IOO外边缘固定。所述第一感应环200包括多个周向分布感应区210,本例中，为了保证测量角度值的准确性，优选IO个均匀分布的感应区，所述每个感应区210包括周向排列的断开区211和闭合区212，优选的技术方案是断开区211与闭合区212占用弧度相等。传感器固定板400与旋转角度测量装置的壳体固定，第一接近开关401固定在传感器固定板上，并与第一感应环200相对；在第一感应环200随感应盘100旋转时，第一感应环200的各感应区210能够顺序通过第一接近开关401的感应区域；所述控制器IO能够按预定周期进行扫描，以获取第一接近开关输出的旋转信号。其工作过程是在感应盘100随被测旋转物体旋转时，第一感应环200随感应盘100旋转，第一接近开关401保持不动；第一感应环200的各感应区210顺序通过第一接近开关401的感应区域，在感应区210断开区211通过第一接近开关401的感应区域时，第一接近开关401输出断开信号，在闭合区212通过第一接近开关401的感应区域时，第一接近开关401输出闭合信号，输出旋转信号的每一次改变都表示感应盘转过一个断开区或闭合区。在控制器IO进行周期扫描时，能够获取第一接近开关401输出的断开信号或闭合信号。为了使控制器10能够顺序获取到第一接近开关401输出的所有信号，控制器IO的扫描周期应该足够短，短于断开区211或闭合区212通过感应区域的时间，即短于断开信号或闭合信号持续的时间。由于控制器10能够获取第一接近开关401产生的所有信号；本领域技术人员可以理解，感应盘100的旋转角度与旋转信号的变化次数与正比例关系，对于确定的感应盘100和第一感应环200来说其正比例系数是确定的，正比例系数可以预置在控制器中，因此可以根据获取旋转信号的变化次数确定感应盘100的旋转角度。由于感应盘100旋转角度与被测旋转物体旋转角度之间有具体确定的关系，因此，控制器10能够根据预定的比例关系，根据感应盘100的旋转角度确定被测旋转物体的旋转角度，也就是说，控制器10能够根据获取旋转信号的改变次数确定被测旋转物体的旋转角度。本实施例为优选的技术方案，断开区211与闭合区212占用的弧度相同，即断开区211和闭合区212将感应盘100分为20个小区，每个小区占用的弧度都是18度。控制器IO获取的旋转信号每变化一次，表示感应盘IOO转过一个小区，转过18度，如果被测旋转物体与感应盘100之间的转速比为1:5，那么被测旋转物体转过和角度就是3.6度。其具体的工作流程将在对旋转角度测量方法中详细描述。本领域技术人员可以理解，控制器IO获取的旋转信号每变化一次，被测旋转物体转过角度为360/(rxx),其中，r为被测旋转物体与感应盘100之间的转速比，x感应盘的小区数。在保持感应盘100小区数不变，控制器扫描周期不变情况下，被测旋转物体与感应盘IOO之间的转速比大小，能够决定旋转角度测量装置的测量精度和灵敏度。为了在不改变第一感应环200结构的同时，使旋转角度测量装置能够测量更大范围的旋转速度，可以在感应盘100与被测旋转物体之间增设变速器，用变速器将被测旋转物体的旋转速度进行改变后，再带动感应盘100旋转。当,皮测旋转物体转速非常高时，可以增加被测旋转物体与感应盘IOO之间的转速比，使感应盘IOO保持较低的旋转速度，保持控制器IO的扫描周期，提高旋转角度测量装置的测量精度；当被测旋转物体转速非常低时，可以减小被测旋转物体与感应盘IOO之间的转速比，以提高旋转角度测量装置的灵敏度。由于第一接近开关仅能产生断开信号和闭合信号，其输出的旋转信号仅有两种，控制器难以根据旋转信号变化分辨感应盘的旋转方向，从而也不能分辨被测旋转物体的旋转方向。实施例二提供了一种能够分辨被测旋转物体旋转方向的旋转角度测量装置。结合图3和图4,实施例二提供的旋转角度测量装置除了包括控制器10和输出装置ll，控制器IO、输出装置ll、圓形感应盘IOO、第一感应环200、传感器固定》反400和第一接近开关401外，还包括第二感应环300和第二接近开关402，第二感应环300与感应盘IOO相对固定，本例中，如图4中虚线部分所示，第二感应环300与第一感应环200结构相同，其内边缘与第一感应环200的外边缘固定。感应环300同样包括10个均匀分布感应区310，所述感应区310包括周向排列的断开区311和闭合区312，本例中优选断开区311和闭合区312占用的弧度相等。第二接近开关402与第一接近开关401相对固定，本例中，第二接近开关402与第一接近开关401都固定在传感器固定板400上，传感器固定板400通过感应盘100中心，第一接近开关401与第二接近开关402位于感应盘100中心同一侧。在第二感应环300随感应盘100旋转时，其各感应区310能够顺序通过第二接近开关402的感应区域；所述第二接近开关402能够在控制器10进行周期扫描时，向控制器10输入旋转信号断开信号或闭合信号；所述第二感应环300的感应区310与第一感应环200上的感应区210占用的弧度相等；所述第二4妻近开关402断开信号持续时间的一部分与第一接近开关401断开信号持续时间的一部分相重合，本例中优选的技术方案是，第二接近开关402断开信号持续时间的1/2与第一接近开关401断开信号持续时间的1/2相重合，第一、第二接近开关传感器401、402输出信号周期相差1/4。由于第二接近开关402断开信号持续时间的1/2与第一接近开关401断开信号持续时间的1/2相重合，第一感应环200和第二感应环300形成感应边缘区域同样分为多个感应区，结合图4，每个感应区使控制器IO获取一个周期的旋转信号，每个感应区可以分为1区、2区、3区和4区。当感应边缘区域的1区、2区、3区和4区顺序通过第一接近开关401与第二接近开关402的感应区时，两个接近开关产生的信号组合如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>上表中，信号的四种组合形成四种旋转信号；在控制器10进行扫描时，就能够获取两个接近开关分别输出的信号，输出的脉冲旋转信号如图5所示。本例中，在控制器IO预置有区域参数，当控制器IO获取的旋转信号表示两个接近开关在1区时，使区域参数等于1,与第一种组合的旋转信号相对应，依次类推，当控制器10获取的旋转信号表示两个接近开关在2区、3区或4区时，使区域参数依次等于2、3或4,分别与第二、第三、第四种组合的旋转信号相对应。当控制器IO获取的旋转信号变化，区域参数会同时发生变化；当区域参数的变化顺序为4、3、2、l时，则确定感应盘100正在逆时针旋转；在区域参数的变化顺序为1、2、3、4时，则确定感应盘100正在顺时针旋转，再根据感应盘100与被测旋转物体之间的旋转关系确定被测旋转物体的旋转方向。在能够确定被测旋转物体旋转方向时，可以确定一个基准位置，通过确定每个时刻的旋转角度，确定被测旋转物体当前位置与基准位置相对关系，从而准确地确定被测旋转物体的位置。同样，控制器10也可以才艮据获取的第一接近开关401与第二接近开关402的旋转信号变化的次数确定被测量旋转物体的旋转角度，或根据相应区域参数出现的次数确定被测量旋转物体的旋转角度，在此不再赘述。根据上述描述，控制器10能够根据旋转信号的变化顺序确定被测旋转物体的旋转方向。本领域技术可以理解，确定被测旋转物体的旋转方向不限于上述的具体方式，只要两接近开关输出的信号有三种组合，控制器IO就可以旋转信号图，此例中，第一接近开关401断开区311与闭合区312保持不变，第一接近开关402感应区的断开区弧度增加，闭合区212弧度减小，第二接近开关402的闭合信号持续时间与第一接近开关401断开信号持续时间的1/2相重合，第一接近开关401的闭合信号的持续时间与第二接近开关402断开信号持续时间的2/3相重合；两接近开关输出信号周期相等，感应边缘区域可以分为1区、2区、3区。同样，在控制器10中预置有区域参数，当控制器IO获取的旋转信号表示两个接近开关在1区、2区或3区时，使区域参数依次等于l、2或3。如果区域参数的变化顺序为3、2、1,则可以确定感应盘100正在逆时针旋转；如果区域参数的变化顺序为1、2、3，则可以确定感应盘100正在顺时针旋转，再根据感应盘100与被测旋转物体之间的旋转方向关系确定被测旋转物体的旋转方向。本领域技术人员可以理解，在未预置区域参数的情况下，将旋转信号与基准信号进行对比，根据二者的不同也可以确定感应盘100的S走转方向。根据以上描述，本发明的关键是第一接近开关401和第二接近开关402输出信号周期相等，且存在一定的相差，根据其相差确定感应盘100的旋转方向。因此，第一接近开关401与第二接近开关402也不限于上述的安装位置，也可以将第一接近开关与第二接近开关分别设在感应盘100中心两侧，如图4中第一接近开关403与第二接近开关402;由于实施例中，感应区为偶数，将第一、第二接近开关安装在感应盘100中心两侧，同样能够达到确定被测旋转物体旋转方向的目的。本领域技术人员可以理解，也可以使第一、第二接近开关401、402与感应盘100中心连线有相应夹角，分别位于不同的感应区内，如图7所示，在第二接近开关402断开信号持续时间的1/2与第一接近开关401断开信号持续时间的1/2相重合，第二接近开关402闭合信号持续时间的1/2与第一接近开关401闭合信号持续时间的1/2相重合时，同样能够实现上述目的；另外，还可以使第一感应环200与第二感应环300重合，如图7-1所示(图中示出仅第一、第二接近开关401、402位置)，只要第一、第二接近开关401、402安装位置合适，就能使二者输出信号的变化周期相差1/4，同样能够使第二接近开关402断开信号持续时间的1/2与第一接近开关401断开信号持续时间的1/2相重合。根据上述描述，本领域技术人员还可以采用更多的具体方式实现上述目的。以实施例二为基础，本发明还提供了另一种确定被测旋转物体旋转方向的具体方式，请参考图4和图5，如果感应盘100逆时针旋转，在第二4妻近开关402闭合信号持续时间内，第一接近开关401输出信号的变化顺序为断开信号到闭合信号；如果感应盘IOO顺时针旋转，第一接近开关401输出信号的变化顺序为闭合信号到断开信号，因此，可以根据第一接近开关401信号变化顺序确定感应盘100的旋转方向。当然，也可以^f艮据第一接近开关401断开信号持续时间内，第二接近开关402输出信号的变化顺序确定感应盘100的旋转方向。本领域技术人员还可以将两个接近开关进行其他组合，以确定感应盘100的旋转方向，进而确定被测旋转物体的旋转方向。根据以上描述，本领域技术人员可以理解，实现本发明的目的也不限于上采用接近开关，其他的开关量传感器，如光感应传感器、行程开关等等，都能够实现上述的目的，在此不再赘述；其感应盘100与第一感应环200也不限于上述的结构，在特定情况下，也可以将第一感应环200与被测旋转物体直接固定。在提供旋转角度测量装置的基础上，本发明还提供了一种利用开关量传感器的旋转角度测量方法。如图8所示，本发明实现旋转角度测量方法是采用上述旋转角度测量装置实现的。本发明旋转角度测量方法实施例一包括以下步骤SIOO，获取开关量传感器输出的初始的旋转信号，将初始的旋转信号确定为基准信号。为了保证旋转信号与基准信号存在相同的可能性，基准信号应该是开关量传感器能够输出多种信号中的一种。因此，可以先获取相应初始的旋转信号，使基准信号与初始的旋转信号相同，为判断旋转信号是否改变提供基础。SllO，获取开关量传感器输出的旋转信号。所述开关量传感器能够根据被测旋转物体转速不同输出不同变化频率的旋转信号；该步骤可以通过控制器定期进行扫描进行，为了保证控制器获取旋转信号的实时性，且保证不遗漏开关量传感器产生的信号，控制器应当按预定周期扫描，并使扫描周期足够短。S120，判断旋转信号是否与基准信号相同，如果是，则返回S110;如果否，进入步骤S130。因为控制器扫描周期比较短，控制器在获取相应的旋转信号时，开关量传感器输出的旋转信号可能还未改变，仍然处于一种状态，因此需要判断获取的旋转信号是否已经改变，如果旋转信号还没有变化，应当返回步骤SllO，进行下一周期扫描；如果获取的旋转信号已经改变，应当进入下一步骤。S130,改变旋转信号的变化次数。初始的旋转信号的变化次数可以预置在控制器中，角度参数可以为0，以确定被测旋转物体当前位置与初始位置的角度，确定被测旋转物体相对旋转角度；也可以不为零，以确定被测旋转物体与预定位置的关系，确定被测旋转物体的绝对旋转角度。旋转信号的变化次数改变的具体方式将在后面进行详细描述。S140，确定被测旋转物体的旋转角度，所述旋转角度等于旋转信号的变化次数的K倍，所述的K为预置的比例因数。根据上述对旋转角度测量装置的描述，比例因数K与感应盘感应区的数量，和被测旋转物体与感应盘之间的转速比相关，在旋转角度测量装置确定，被测旋转物体与感应盘之间的转速比也确定的情况下，比例因数K也是确定的，因此可以根据预置的比例因数K确定被测旋转物体的旋转角度。S150,使基准信号与旋转信号相同，并返回步骤S110。为了确定下一扫描周期旋转信号是否相对于当前周期发生改变，需要将基准信号进行更新，改变为当前旋转信号，以便于将下一周期获取的旋转信号与当前旋转信号进行比较。上述方法仅能测量被测旋转物体的旋转角度，并不能测量被测量物体的旋转方向。本发明旋转角度测量方法实施例二还提供了一种可以判断旋转方向旋转角度测量方法。如图9所示，该方法中包括步骤S110、S120、S130、S140和S150，步骤SllO、S120、S140和S150与上例相同，所述步骤S130进一步包括S131，判断被测旋转物体是否是顺时针旋转，如果是，则进入步骤S132，使旋转信号的变化次数增加1;如果否，则进入步骤S133，使旋转信号的变化次数减去1。通过判断被测旋转物体是否为顺时针旋转时，相应增加或减少旋转信号的变化次数，能够使确定旋转角度值表示被测旋转物体当前更详细的位置，不仅能够确定与初始位置之间的相对角度关系，还能够确定与初始位置之间具体位置关系。上述步骤S131中，判断被测旋转物体是否是顺时针旋转，具体方法可以是将旋转信号与基准信号进行对比，根据对比结果确定感应盘是否是顺时针旋转。此时，所述开关量传感器包括第一开关量传感器和第二开关量传感器，所述第一开关量传感器和第二开关量传感器输出的信号至少有三种组合，所述的三种组合能够形成三种不同的旋转信号。在第一开关量传感器与第二开关量传感器安装位置确定的情况下，三种旋转信号出现的顺序是确定的。由于基准信号在每一过程中都会更新，因此，在确定旋转信号与基准信号不相同后，其他两种旋转信号之一的出现就能够表示感应盘的旋转方向，因此，可以将旋转信号与基准信号进行对比，再根据对比结果确定感应盘的旋转方向，进而确定被测旋转物体的旋转方向。本领域技术人中可以理解，判断被测旋转物体是否是顺时针旋转，具体方法也可以是根据旋转信号与基准信号的差值确定被测旋转物体是否是顺时针旋转。此时，所述第一开关量传感器和第二开关量传感器输出的信号有四种组合，形成四种不同的旋转信号，所述的四种旋转信号分别赋值为1、2、3和4;在感应盘顺时针旋转时，所述旋转信号出现的顺序为1、2、3、4;在感应盘逆时针旋转时，所述旋转信号出现的顺序为4、3、2、1。因此，当旋转信号与基准信号之差为-3或1时，确定被测旋转物体为顺时针旋转；当旋转信号与基准信号之差为3或-l时，确定被测旋转物体不是顺时针旋转。当然本领域技术人员还可以根据感应盘与被测旋转物体之间的旋转关系确定具体的判断方式。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，也可以将上述技术特征进行组合，形成不同的技术方案，这些改进、润饰及形成的其他技术方案也应视为本发明的保护范围。权利要求1、一种旋转角度测量装置，包括控制器和输出装置，控制器与输出装置相连，其特征在于，还包括第一感应环、第一开关量传感器；所述第一感应环能够随被测旋转物体绕第一感应环的轴线旋转；所述第一感应环包括多个周向分布的感应区，所述感应区包括周向排列的断开区和闭合区；在第一感应环随被测旋转物体旋转时，其各感应区能够顺序通过第一开关量传感器感应区域；在控制器进行扫描时，所述第一开关量传感器能够向控制器输入旋转信号；在断开区和闭合区通过感应区域时，所述的旋转信号分别为断开信号或闭合信号；所述控制器能够确定被测旋转物体的旋转角度，所述被测旋转物体的旋转角度与旋转信号的变化次数与正比。2、根据权利要求1所述的旋转角度测量装置，其特征在于，还包括第二感应环和第二开关量传感器，所述第二感应环与第一感应环同轴，且相对固定；所述第二感应环包括多个周向分布的感应区，所述感应区包括周向排列的断开区和闭合区；在第二感应环随第一感应环旋转时，其各感应区能够顺序通过第二开关量传感器感应区域；在控制器进行周期扫描时，所述第二开关量传感器能够向控制器输入旋转信号；在断开区和闭合区通过感应区域时，所述的旋转信号分别为断开信号或闭合信号；所述第二感应环与第一感应环上的每个感应区占用的弧度相等；所述第二开关量传感器断开信号持续时间的一部分与第一开关量传感器断开信号持续时间的一部分相重合；所述控制器能够根据第一开关量传感器和第二开关量传感器输入的旋转信号确定^皮测旋转物体的旋转方向。3、根据权利要求2所述的旋转角度测量装置，其特征在于，所述第一感应环上的感应区均匀分布；所述第一开关量传感器闭合信号持续时间与第二开关量传感器断开信号持续时间的另一部分相重合。4、根据权利要求2所述的旋转角度测量装置，其特征在于，所述第一开关量传感器闭合信号持续时间的一部分与第二开关量传感器断开信号持续时间的另一部分相重合。5、根据权利要求4所述的旋转角度测量装置，其特征在于，所述控制器能够确定被测旋转物体的旋转方向，具体是，所述控制器能够在第二开关量传感器断开信号或闭合信号持续期间，根据第一开关量传感器输出信号的变化顺序确定被测旋转物体的旋转方向。6、根据权利要求2所述的旋转角度测量装置，其特征在于，所述第二开关量传感器的断开信号与闭合信号持续时间相等；所述第一开关量传感器的断开信号与闭合信号持续时间相等；所述第二开关量传感器断开信号持续时间的1/2与第一开关量传感器断开信号持续时间的1/2相重合。7、根据权利要求1-6任一项所述的旋转角度测量装置，其特征在于，所述第一开关量传感器和第二开关量传感器为接近开关；还包括一个变速器；所述第一感应环能够随被测旋转物体旋转，具体是，所述第一感应环能够通过变速器随被测旋转物体旋转。8、一种旋转角度测量方法，其特征在于，包括以下步骤A0，获取开关量传感器输出的初始的旋转信号，将初始的旋转信号确定为基准信号；Al，获取开关量传感器输出的旋转信号；所述开关量传感器根据被测旋转物体旋转角度输出旋转信号，所述的旋转信号包括断开信号的闭合信号；A2,判断旋转信号是否与预置的基准信号相同，如果是，则返回A1;如果否，改变旋转信号的变化次数；A3,确定被测旋转物体的旋转角度，所述旋转角度等于旋转信号的变化次数的K倍，所述K为预置的比例因数；A4,使基准信号与旋转信号相同，并返回步骤A1。9、根据权利要求8所述的旋转角度测量方法，其特征在于，在所述步骤Al之前还包括预置旋转信号的变化次数和比例因数。10、根据权利要求8或9所述的旋转角度测量方法，其特征在于，所述步骤A2中，改变旋转信号的变化次数具体包括判断被测旋转物体是否是顺时针旋转，如果是，则使旋转信号的变化次数增加1;如果否，则使旋转信号的变化次数减去l。11、根据权利要求IO所述的旋转角度测量方法，其特征在于，所述判断被测旋转物体是否是顺时针旋转的具体方法为将旋转信号与基准信号进行对比，根据对比结果确定被测旋转物体是否是顺时针旋转。12、根据权利要求IO所述的旋转角度测量方法，其特征在于，与基准信号的差值确定被测旋转物体是否是顺时针旋转。全文摘要本发明公开了一种旋转角度测量装置和一种旋转角度测量方法，该旋转角度测量装置包括感应环、开关量传感器，感应环包括多个周向分布的感应区，感应区包括周向排列的断开区和闭合区；感应环各感应区能够顺序通过开关量传感器感应区域；所述开关量传感器能够在控制器进行扫描时，向控制器输入信号；控制器能够根据旋转信号的变化次数确定旋转角度；优选地，该旋转角度测量装置包括两个感应环和两个开关量传感器，两个开关量传感器输出信号至少包括三种组合，控制器能够根据组合成的旋转信号的变化顺序确定旋转的方向。本发明公开的旋转角度测量装置及旋转角度测量方法特别适用于工程机械相关部件旋转角度的测量。文档编号G01D5/12GK101387491SQ20081017272公开日2009年3月18日申请日期2008年11月11日优先权日2008年11月11日发明者易小刚,谭凌群,郑华光申请人:三一重工股份有限公司