角度检测装置、方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种角度检测装置、方法和系统。角度检测装置包括：第一滑环、第二滑环、转轴、第一滑片和第二滑片；第一滑环与第二滑环沿转轴的轴向间隔设置，第一滑环在转轴径向平面内的投影具有第一圆心角，第二滑环在转轴径向平面内的投影具有第二圆心角，第一圆心角与第二圆心角之和不小于360度，且第一滑环与第二滑环的开口朝向相反；第一滑片的第一端与转轴连接，第一滑片的第二端与第一滑环可滑动地电连接；第二滑片的第一端与转轴连接，第二滑片的第二端与第二滑环可滑动地电连接。本发明可以实现360度的连续检测，即完成现有技术无法对死区位置的角度进行检测的缺陷，因而，实现了检测的连续性与完整性，具有结构简单、成本低的特点。
【专利说明】角度检测装置、方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及角度检测领域，更具体地，涉及一种角度检测装置、方法和系统。
【背景技术】
[0002]在工业设备的高端领域中，诸多机械设备需要实现360°无限制连续旋转，以完成相应的动作。因此，设备回转角度的检测和控制是十分重要的。
[0003]目前，主要通过两种方式实现回转角度的检测:(1)采用回转编码器完成；(2)采用单滑环回转电位计完成。其中，回转编码器价格较为昂贵且极易损坏，所以会增加设备的成本。
[0004]下面结合图1，对现有技术中的单滑环回转电位计检测角度的工作原理进行详细说明。如图1所示，滑环10的两端分别接入电源，滑环10具有第一端A和第二端B，假设第一端A处的电压为并标定此位置角度为O°，第二端B处的电压为VB，可测量最大回转角度为Φ。
[0005]请参考图1，当滑片20滑动到图1所示的位置时，对应的回转采样电压值为V、实时回转角度为Θ，那么可根据比例关系算是求得当前的实时回转角度为:
【权利要求】
1.一种角度检测装置，其特征在于，包括:第一滑环(I)、第二滑环(2)、转轴(3)、第一滑片(4)和第二滑片(5); 所述第一滑环(I)与所述第二滑环(2)沿所述转轴(3)的轴向间隔设置，所述第一滑环(I)在所述转轴(3)径向平面内的投影具有第一圆心角，所述第二滑环(2)在所述转轴(3)径向平面内的投影具有第二圆心角，所述第一圆心角与所述第二圆心角之和不小于360度，且所述第一滑环(I)与所述第二滑环(2)的开口朝向相反； 所述第一滑片(4)的第一端与所述转轴(3)连接，所述第一滑片(4)的第二端与所述第一滑环(I)可滑动地电连接； 所述第二滑片(5)的第一端与所述转轴(3)连接，所述第二滑片(5)的第二端与所述第二滑环(2)可滑动地电连接。
2.根据权利要求1所述的角度检测装置，其特征在于，所述第一圆心角与所述第二圆心角之和大于360度。
3.根据权利要求1所述的角度检测装置，其特征在于， 当所述第一滑片(4)位于所述第一滑环(I)的第一预定区域内时，所述角度检测装置根据公式(I)计算实时回转角度:
4.根据权利要求3所述的角度检测装置，其特征在于，所述第一预定区域的第一端与所述第二预定区域的第一端在所述径向平面内的投影重叠，且所述第一预定区域的第二端与所述第二预定区域的第二端在所述径向平面内的投影重叠。
5.根据权利要求3所述的角度检测装置，其特征在于，所述第一预定区域为所述第一滑片(4)的至少一部分，所述第二预定区域为所述第二滑片(5)的至少一部分。
6.根据权利要求3所述的角度检测装置，其特征在于，所述第一预定区域和所述第二预定区域所对应的圆心角的大小及起始点是可设定的。
7.一种角度检测系统，其特征在于，包括:第一滑环(I)、第二滑环(2)、转轴(3)、第一滑片(4)和第二滑片(5); 所述第一滑环(I)与所述第二滑环(2)沿所述转轴(3)的轴向间隔设置，所述第一滑环(I)在所述转轴(3)径向平面内的投影具有第一圆心角，所述第二滑环(2)在所述转轴(3)径向平面内的投影具有第二圆心角，所述第一圆心角与所述第二圆心角之和不小于360度，且所述第一滑环(I)与所述第二滑环(2)的开口朝向相反； 所述第一滑片(4)的第一端与所述转轴(3)连接，所述第一滑片(4)的第二端与所述第一滑环(I)可滑动地电连接； 所述第二滑片(5)的第一端与所述转轴(3)连接，所述第二滑片(5)的第二端与所述第二滑环(2)可滑动地电连接； 处理器，用于在所述第一滑片(4)位于所述第一滑环(I)的第一预定区域内时根据公式(I)计算实时回转角度，且在所述第二滑片(5)位于所述第二滑环(2)的第二预定区域内时根据公式(2)计算实时回转角度:
8.根据权利要求7所述的角度检测装置，其特征在于，所述第一圆心角与所述第二圆心角之和大于360度。
9.一种角度检测方法，其特征在于，包括: 获取第一滑环(I)上的第一滑片(4)处的第一电压、或第二滑环(2)上的第二滑片(5)处的第二电压，其中，所述第一滑片(4)和所述第二滑片(5)同步转动，所述第一滑环(I)与所述第二滑环(2)间隔地设置、所述第一滑环(I)在所述转轴(3)径向平面内的投影具有第一圆心角，所述第二滑环(2)在所述转轴(3)径向平面内的投影具有第二圆心角，所述第一圆心角与所述第二圆心角之和不小于360度，且所述第一滑环(I)与所述第二滑环(2)的开口朝向相反； 在所述第一滑片(4)位于所述第一滑环(I)的第一预定区域内时根据公式(I)计算实时回转角度，且在所述第二滑片(5)位于所述第二滑环(2)的第二预定区域内时根据公式(2)计算实时回转角度:
【文档编号】G01B7/30GK103673869SQ201310670858
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】李俊 申请人:中联重科股份有限公司