一种高精度的测角方法
专利汇可以提供一种高精度的测角方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 介绍了一种高 精度 的测 角 方法，利用含有两条同心圆形的光轨的DVD盘，测角轨的编码由“10”循环一周组成；方向判断轨的在“1”之间依次增加一个“0”，如此一周做为方向码；将光码盘固定在设置在转动轴中部的安装平台上；转动轴与被测系统相连接；在光码盘下方设置两个间距与两条光轨的间距一致的激光头；利用每个数据位的角度间隔作为测角的依据，并计算测角轨和方向判断轨的数据位调节系数；根据该调节系数计算测角轨的测得的实际偏差角度。本发明成本低，测量精度高，使用范围广泛；既可以判断角度旋转和偏差方向，又可用简单的方法提高 分辨率 ，以低成本进行高精度测量角度。，下面是一种高精度的测角方法专利的具体信息内容。
1.一种高精度的测角方法，其特征在于：利用含有两条同心圆形的光轨的DVD盘，即光码盘，分别是外圈的测角轨、内圈方向判断轨，测角轨的编码由“10”循环一周组成；方向判断轨的编码以“01001000100001”为特征，即在“1”之间依次增加一个“0”，如此一周做为方向码；将光码盘固定在设置在转动轴中部的安装平台上；转动轴与被测系统相连接，被测系统转动时，转动轴能够随之转动并带动光码盘转动；在光码盘下方设置两个间距与两条光轨的间距一致的激光头，分别正对测角轨、方向判断轨，激光头用来发射激光和接收测角轨和方向判断轨的反射激光；通过控制系统用以处理激光头读取和传输的数据、数据解算、与被测系统通讯，并根据数据控制电机的转动；当被测系统在晃动的环境下运动产生径向偏移时，控制系统控制电机转动，微调激光头的位置，使激光头分别对准测角轨、方向判断轨；
当产生轴向偏移时，激光头根据偏移大小调整焦距，使激光头能准确读取准测角轨、方向判断轨的数据；根据测角轨和方向判断轨的直径差，计算测角轨和方向判断轨的数据位差值以及该差值占测角轨总数据位比例，计算测角轨和方向判断轨的数据位调节系数；根据该调节系数计算测角轨的测得的实际偏差角度；重复上述测量和调整步骤直到被测系统停止工作。
2.根据权利要求1所述的高精度的测角方法，其特征是：具体步骤为：
（1）、制作包含测角轨、方向判断轨的光码盘；
（2）、安装得到测角装置，使得：
壳体和上盖组成一个密封的空间；内部电源线和数据线从壳体外缘上的出线孔引出；
为系统设置好电源线；将数据线连接主控板和被测系统；
在转动轴中部的安装平台上安装光码盘；将轴承的外环安装在壳体底部的孔一内，转动轴底端安装在轴承的内环，主控板固定在壳体内，转动轴穿过主控板中心的孔二、光码盘中心的孔三，转动轴上的安装平台位于主控板上面，光码盘固定安装在安装平台上，转动轴上部穿过上盖中心的孔四，转动轴伸出壳体上盖的部分与被测系统相连接，使得当被测系统转动时，转动轴能够随之转动并带动光码盘转动；将单片机、电机、电源线、数据线设置在主控板上，螺杆一端与电机连接，底座与螺杆相连接，两个激光头安装在底座上，用来发射激光和接收光码盘的测角轨和方向判断轨的反射激光；
（3）、给测量装置上电，自检通过后进入工作状态；
（4）、当被测系统产生转动时，转动轴随之转动并带动光码盘转动，两个激光头同时读取所对应光轨的数据，此数据输入到单片机后换算成角度值和转动方向，并经过数据线输出到被测系统；当被测系统在晃动的环境下运动产生径向偏移时，单片机控制电机转动，微调激光头的位置，使激光头分别对准测角轨、方向判断轨；当产生轴向偏移时，激光头根据偏移大小调整焦距，使激光头能准确读取准测角轨、方向判断轨的数据；根据测角轨和方向判断轨的直径差，计算测角轨和方向判断轨的数据位差值以及该差值占测角轨总数据位比例，计算测角轨和方向判断轨的数据位调节系数；根据该调节系数计算测角轨的测得的实际偏差角度；
（5）、重复上述测量和调整步骤直到被测系统停止工作。
3.根据权利要求1所述的高精度的测角方法，其特征是：所述的光码盘包括基质，基质设置涂有反射层和数据层；数据层的两个数据位的间隔小于1微米；反射层位于数据层下方。
4.根据权利要求1所述的高精度的测角方法，其特征是：所述的被测系统是需要测量角度值的外部设备。
5.根据权利要求1所述的高精度测角方法，其特征是：所述的转动轴与孔四接触的部分涂有润滑油，使转动轴可自由转动并起到密封作用。
一种高精度的测角方法
技术领域
背景技术
发明内容
在光码盘下方设置两个间距与两条光轨的间距一致的激光头，分别正对测角轨、方向判断轨，激光头用来发射激光和接收测角轨和方向判断轨的反射激光；
通过控制系统用以处理激光头读取和传输的数据、数据解算、与被测系统通讯，并根据数据控制电机的转动；
当被测系统在晃动的环境下运动产生径向偏移时，控制系统控制电机转动，微调激光头的位置，使激光头分别对准测角轨、方向判断轨；当产生轴向偏移时，激光头根据偏移大小调整焦距，使激光头能准确读取准测角轨、方向判断轨的数据；
根据测角轨和方向判断轨的直径差，计算测角轨和方向判断轨的数据位差值以及该差值占测角轨总数据位比例，计算测角轨和方向判断轨的数据位调节系数；根据该调节系数计算测角轨的测得的实际偏差角度；重复上述测量和调整步骤直到被测系统停止工作。
2、安装得到测角装置，使得：
壳体和上盖组成一个密封的空间；内部电源线和数据线从壳体外缘上的出线孔引出；
为系统设置好电源线；将数据线连接主控板和被测系统；
在转动轴中部的安装平台上安装光码盘；
将轴承的外环安装在壳体底部的孔一内，转动轴底端安装在轴承的内环，主控板固定在壳体内，转动轴穿过主控板中心的孔二、光码盘中心的孔三，转动轴上的安装平台位于主控板上面，光码盘固定安装在安装平台上，转动轴上部穿过上盖中心的孔四，转动轴伸出壳体上盖的部分与被测系统相连接，使得当被测系统转动时，转动轴能够随之转动并带动光码盘转动；
将单片机、电机、电源线、数据线设置在主控板上，螺杆一端与电机连接，底座与螺杆相连接，两个激光头安装在底座上，用来发射激光和接收光码盘的测角轨和方向判断轨的反射激光；
3、给测量装置上电，自检通过后进入工作状态；
4、当被测系统产生转动时，转动轴随之转动并带动光码盘转动，两个激光头同时读取所对应光轨的数据，此数据输入到单片机后换算成角度值和转动方向，并经过数据线输出到被测系统；
当被测系统在晃动的环境下运动产生径向偏移时，单片机控制电机转动，微调激光头的位置，使激光头分别对准测角轨、方向判断轨；当产生轴向偏移时，激光头根据偏移大小调整焦距，使激光头能准确读取准测角轨、方向判断轨的数据；
根据测角轨和方向判断轨的直径差，计算测角轨和方向判断轨的数据位差值以及该差值占测角轨总数据位比例，计算测角轨和方向判断轨的数据位调节系数；根据该调节系数计算测角轨的测得的实际偏差角度；
例如由于测角轨在外圈，比方向判断轨直径略大，以0.2秒精度为例，测角轨周长约
25.92CM，数据位有648000个，方向判断轨周长约24.48CM，数据位有612000个，相差36000个，占测角轨的1/18，那么需要按“测角轨每过18减1”的方法为方向判断轨提供数据位数量。
22相连接，被测系统22转动时，转动轴7能够随之转动并带动光码盘11转动；
在光码盘11下方设置两个间距与两条光轨的间距一致的激光头8，分别正对测角轨12、方向判断轨13，激光头8用来发射激光和接收测角轨12和方向判断轨13的反射激光；
通过控制系统用以处理激光头8读取和传输的数据、数据解算、与被测系统22通讯，并根据数据控制电机9的转动；
当被测系统22在晃动的环境下运动产生径向偏移时，控制系统控制电机9转动，微调激光头8的位置，使激光头8分别对准测角轨12、方向判断轨13；当产生轴向偏移时，激光头8根据偏移大小调整焦距，使激光头8能准确读取准测角轨12、方向判断轨13的数据；
根据测角轨12和方向判断轨13的直径差，计算测角轨12和方向判断轨13的数据位差值以及该差值占测角轨12总数据位比例，计算测角轨12和方向判断轨13的数据位调节系数；
根据该调节系数计算测角轨12的测得的实际偏差角度；重复上述测量和调整步骤直到被测系统22停止工作。
在转动轴7中部的安装平台14上安装光码盘11；
将轴承6的外环安装在壳体1底部的孔一15内，转动轴7底端安装在轴承6的内环，主控板4固定在壳体1内，转动轴7穿过主控板4中心的孔二16、光码盘11中心的孔三17，转动轴7上的安装平台14位于主控板4上面，光码盘11固定安装在安装平台14上，转动轴7上部穿过上盖中心的孔四18，转动轴7伸出壳体上盖2的部分与被测系统22相连接，使得当被测系统
22转动时，转动轴7能够随之转动并带动光码盘11转动；
将单片机5、电机9、电源线19、数据线20设置在主控板4上，螺杆10一端与电机9连接，底座21与螺杆10相连接，两个激光头8安装在底座21上，用来发射激光和接收光码盘11的测角轨12和方向判断轨13的反射激光；
3、给测量装置上电，自检通过后进入工作状态；
4、当被测系统22产生转动时，转动轴7随之转动并带动光码盘11转动，两个激光头8同时读取所对应光轨的数据，此数据输入到单片机5后换算成角度值和转动方向，并经过数据线20输出到被测系统22；
当被测系统22在晃动的环境下运动产生径向偏移时，单片机5控制电机9转动，微调激光头8的位置，使激光头8分别对准测角轨12、方向判断轨13；当产生轴向偏移时，激光头8根据偏移大小调整焦距，使激光头8能准确读取准测角轨12、方向判断轨13的数据；
根据测角轨12和方向判断轨13的直径差，计算测角轨12和方向判断轨13的数据位差值以及该差值占测角轨总数据位比例，计算测角轨12和方向判断轨13的数据位调节系数；根据该调节系数计算测角轨12的测得的实际偏差角度；
例如由于测角轨12在外圈，比方向判断轨13直径略大，以0.2秒精度为例，测角轨12周长约25.92CM，数据位有648000个，方向判断轨13周长约24.48CM，数据位有612000个，相差
36000个，占测角轨12的1/18，那么需要按“测角轨12每过18减1”的方法为方向判断轨13提供数据位数量。
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