[发明专利]一种角度传感器及角度测量方法

权利要求书

1.一种角度传感器，其特征在于：

由2N个滚珠开关组成；2N个滚珠开关顺时针依次沿圆周按照触发端在前、稳定端在后的方向安装，或者是采用顺时针依次沿圆周按照稳定端在前、触发端在后的方向安装；2N个滚珠开关沿圆周均匀分布； 

所述角度传感器安装时，旋转轴应该平行于水平面。

2.根据权利要求1所述的一种角度传感器，其特征在于：所述滚珠开关是倾斜感应、单方向触发导通型滚珠开关。

3.根据权利要求2所述的一种角度传感器，其特征在于：所述N的数值为4、5、6三者之一。

4.一种权利要求1－3任一项所述角度传感器的角度测量方法，其特征在于：

包括，

A、滚珠开关断开状态与接通状态的判定方法是，利用开关电平转换电路，将滚珠开关的通断状态转换成相应的电平信号，该电平信号作为触发信号输出；在检测时间区间之内，滚珠开关一直没有输出触发信号，则判定为断开状态，否则判定为接通状态；

B、角度传感器用角度号来表示当前的旋转角度与位置，角度号的定义方法是，由2N个滚珠开关组成的角度传感器共有2N个角度号，每个角度号对应360°/2N区间的旋转角度；角度传感器中的滚珠开关按照安装顺序从1至2N依次编号；在角度传感器处于每个角度号对应的旋转角度区间的中心位置时，有N个连续编号的滚珠开关断开，N个连续编号的滚珠开关接通，取连续断开的N个滚珠开关中最前一个滚珠开关的编号值为角度传感器的角度号；滚珠开关编号首尾循环相接时，开关2N在开关1之前；

C、角度传感器的初始角度号确定方法是，由2N个滚珠开关组成的角度传感器，有连续编号的N－1个滚珠开关断开、N个滚珠开关断开、N＋1个滚珠开关断开等三种初始状态，在该三种初始状态的任何一种情况中，取连续断开的滚珠开关中最前一个滚珠开关的编号值为角度传感器的初始角度号；

D、角度传感器旋转时角度号的确定方法是，由2N个滚珠开关组成的角度传感器，初始角度号确定后，只有在连续断开的滚珠开关数量和连续接通的滚珠开关数量同为N个时，才确定连续断开的滚珠开关中最前一个滚珠开关的编号值为角度传感器的新角度号。

5.根据权利要求4所述的一种角度传感器，其特征在于：所述检测时间区间的长短根据滚珠开关在轻微震动状态下的连续通/断周期来确定。