[发明专利]一种利用固有频率测量可变夹角角度的方法及装置

说明书

本发明提供了一种利用固有频率测量可变夹角角度的方法及装置，涉及角度测量的技术领域，待测量装置具有可变夹角机构，上述方法包括：获取待测量装置的可变夹角机构的夹角角度，在待测量装置的可变夹角机构在夹角角度下获取待测量装置的可变夹角机构的固有频率；基于待测量装置的可变夹角机构的夹角角度以及待测量装置的可变夹角机构的固有频率获取待测可变夹角机构的夹角角度与固有频率的对应关系；获取待测量装置的可变夹角机构的第一频率并基于待测可变夹角机构的夹角角度与固有频率的对应关系获取待测量装置的可变夹角机构的第一频率下的可变夹角角度。本发明可以缓解现有技术中测量方法易受环境影响的技术问题。

技术领域

本发明涉及角度测量方法的技术领域，尤其是涉及一种利用固有频率测量可变夹角角度的方法及装置。

背景技术

为了实现对装备的制造、控制以及测量，需要对某一具体部件进行角度测量。常用角度测量方法有基于磁性编码器的角度测量、基于光学编码器的角度测量、基于线阵电荷耦合器件的角度测量以及基于三轴加速度计的角度测量。

磁性编码器通常由分布在夹角两侧的多极磁铁与霍尔传感器组成，因为磁性编码器具有造价低廉、非直接接触测量以及使用寿命长等优点，因此在工业生产中得到广泛应用。然而，因为磁性编码器在工作时需要电磁屏蔽，并且磁极需要精确校准，所以，基于磁性编码器的角度测量方式中的磁耦合与封装的设计成本较高。

光学编码器由码盘、光源和感光传感器组成。因为角度测量精度远高于基于磁性编码器的角度测量方式，因此，基于光学编码器的角度测量方式广泛应用于高精度测量的场合。此外，基于光学编码器的角度测量方式同样也具有非直接接触测量的优点。然而，基于光学编码器的角度测量方式在封装和装配校准等方面要求较高，并且测量精度易受环境影响，例如，有遮挡或不透明等工作环境。

上述两种角度测量方式都需要在夹角关节部位安装测量元件。当需要，测量角度的夹角关节部位的几何尺寸小于测量元件安装尺寸时，上述角度测量方式就难以应用。

综上所述，现有技术中的角度测量方法存在易受环境影响的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用固有频率测量可变夹角角度的方法及装置，以缓解现有技术中角度测量方法易受环境影响的技术问题。

本发明提供了一种利用固有频率测量可变夹角角度的方法，待测量装置具有可变夹角机构，包括：

S1：获取待测量装置的可变夹角机构的夹角角度，以及在所述待测量装置的可变夹角机构在夹角角度下，获取待测量装置的可变夹角机构的固有频率；

S2：基于待测量装置的可变夹角机构的夹角角度以及所述待测量装置的可变夹角机构的固有频率获取待测可变夹角机构的夹角角度与固有频率的对应关系；

S3：获取待测量装置的可变夹角机构的第一频率并基于所述待测可变夹角机构的夹角角度与固有频率的对应关系获取所述待测量装置的可变夹角机构的第一频率下的可变夹角角度。

优选的，在步骤S1中：获取待测量装置的可变夹角机构的夹角角度，以及在所述待测量装置的可变夹角机构在夹角角度下，获取待测量装置的可变夹角机构的固有频率的步骤包括：

S101：获取待测量装置的可变夹角机构的夹角角度的角度上限α₁、角度步长Δα；

S102：获取待测量装置的可变夹角机构的夹角角度的第二角度并判断所述第二角度是否超过角度上限α₁；

若否，则获取测量装置的可变夹角机构的第二角度下的固有频率后对所述角度步长Δα对所述第二角度进行更新，并重新执行所述获取待测量装置的可变夹角机构的夹角角度的角度上限α₁、角度步长Δα的步骤；