專利名稱：軸抖動測量方法以及具備軸抖動測量功能的帶自校正功能的角度檢測器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種檢測旋轉角度的旋轉編碼器等的角度檢測器，特別是涉及能夠利用帶自校正功能的角度檢測器來檢測加工機械的主軸的軸抖動、汽車、航空器的發(fā)動機的旋轉軸抖動、汽車的車軸的軸抖動等的軸抖動測量方法以及具備軸抖動測量功能的帶自校正功能的角度檢測器，該帶自校正功能的角度檢測器通過具備自校正功能，能夠求出還包含由于在角度檢測器所輸出的角度信息中包含的使用環(huán)境下的安裝軸偏心、角度檢測器的老化的影響等而產(chǎn)生的角度誤差的刻度的校正值。
背景技術：
一般在測量旋轉軸的軸抖動的方法中，電氣測微的接觸方式、靜電電容傳感器以及如下述專利文獻1所述那樣的利用激光器的非接觸方式的方法是主流。接觸方式無法應對高速的旋轉軸，另外在非接觸方式為靜電電容傳感器的情況下，測量旋轉軸與傳感器之間的間隙狹窄，測量之前的設置(set-up)花費時間。激光器方式昂貴，因此存在為了準備XY兩軸而成本增大這樣的問題點。另外，旋轉編碼器等的角度檢測器的一般的原理是在圓形的刻度盤的周圍刻有刻度、并通過由刻度讀取用的傳感器頭數(shù)出其刻度根數(shù)來輸出角度信息的裝置，使用了各種裝置。角度檢測器人工地寫入刻度，因此刻度線沒有被等角度間隔地寫入，在從該刻度線的位置中獲得的角度信息中產(chǎn)生誤差。

圖1的放射狀的直線Ll是理想的刻度線位置(等角度間隔線)，放射狀的短的虛線L2是實際的刻度線位置，描繪了離理想位置的差的曲線成為圖 1的右圖的曲線。圖1中的右圖的點成為角度檢測器的刻度線的校正值，在圖中描繪為具有36根刻度線，但是實際的角度檢測器有數(shù)千 數(shù)10萬根的刻度線。作為校正這些線的方法，有幾種相互比較兩個角度檢測器的刻度來進行自校正的方法。在該方法中即使兩個角度檢測器沒有被校正也能夠同時地進行校正，因此不需要上位的高精度的角度檢測器。此外，自校正的意思是即使比較角度誤差為未知數(shù)的兩個角度檢測器也同時知道作為雙方的角度誤差的校正值。在角度的國家標準器(角度測量器)中，使用基于等分割平均法的自校正方法來校正位于角度測量器的內(nèi)部的角度檢測器和設置于其上部的被校正角度檢測器。圖2使用來簡化等分割平均法來簡單地進行說明。該方法是測量配置在下部的第1角度檢測器11的刻度盤上的第1傳感器頭12、12…之一與配置在上部的第2角度檢測器13的刻度盤上的第2傳感器頭14的刻度信號的差(SAl)；接著同樣地測量下部相鄰的其它傳感器頭12與上部的第2傳感器頭14的差(SA》；同樣地測量其它第1傳感器頭12 與第2傳感器頭14的差，求出這些(541、542、543、544、5々5)的平均值SAV時，求出上部的第2角度檢測器13的校正曲線。當將從下部的第1角度檢測器11輸出的角度誤差設為 、從上部的第2角度檢測器13輸出的角度誤差設為h時，差成為SAj^-a^D*平均值SAV成為下式。[式1]
權利要求
1.一種軸抖動測量方法，使用了帶自校正功能的角度檢測器，該帶自校正功能的角度檢測器在固定于旋轉軸的刻度盤的周圍等角度間隔地配設多個傳感器頭，當將該傳感器頭中的一個選擇為基準傳感器頭時，求出該基準傳感器頭與其它傳感器頭的每一個的測量差之和，通過將該和除以所述傳感器頭的個數(shù)來獲得平均值從而求出自校正值，該軸抖動測量方法包括如下步驟將選擇為所述基準傳感器頭的傳感器頭依次變更為其它傳感器頭，針對全部的傳感器頭分別求出將其設為基準頭的情況下的所述自校正值；將各自校正值錯開與特定的傳感器頭的所述刻度盤中的配置上的角度，使相位符合將該特定的傳感器頭設為基準頭的情況下的自校正值；求出關于所述的相位變換后的各自校正值的平均值；以及從所述相位變換后的各自校正值減去關于所述相位變換后的各自校正值的平均值，只取出非同步角度誤差。
2.一種具備軸抖動測量功能的帶自校正功能的角度檢測器，該帶自校正功能的角度檢測器在固定于旋轉軸的刻度盤的周圍等角度間隔地配設多個傳感器頭，當將該傳感器頭中的一個選擇為基準傳感器頭時，求出該基準傳感器頭與其它傳感器頭的每一個的測量差之和，通過將該和除以所述傳感器頭的個數(shù)來獲得平均值從而求出自校正值，該具備軸抖動測量功能的帶自校正功能的角度檢測器具備自校正值運算單元，將選擇為所述基準傳感器頭的傳感器頭依次變更為其它傳感器頭，針對全部的傳感器頭分別求出將其設為基準頭的情況下的自校正值；相位變換單元，將各自校正值錯開與特定的傳感器頭的配置上的角度，使相位符合將該特定的傳感器頭設為基準頭的情況下的自校正值；平均值運算單元，求出關于所述相位變換單元的各個運算結果的全部的平均值；以及動態(tài)誤差抽取單元，從所述相位變換單元的各個運算結果中減去所述平均值運算單元的運算結果，只取出非同步角度誤差。
全文摘要
在帶自校正功能的角度檢測器中還具備軸抖動測量功能，使得在發(fā)動機、汽車的驅動器軸等上的各種設置也能夠簡單地進行。使用了帶自校正功能的角度檢測器，該帶自校正功能的角度檢測器在固定于旋轉軸的刻度盤的周圍等角度間隔地配設多個傳感器頭，當將該傳感器頭中的一個選擇為基準傳感器頭時，求出該基準傳感器頭與其它傳感器頭的每一個的測量差之和，通過將該和除以傳感器頭的個數(shù)來獲得平均值從而求出自校正值。并且，將選擇為基準傳感器頭的傳感器頭依次變更為其它傳感器頭，針對全部的傳感器頭分別求出將其設為基準頭的情況下的自校正值，將各自校正值錯開與特定的傳感器頭的刻度盤中的配置上的角度，使相位符合將該特定的傳感器頭設為基準頭的情況下的自校正值。求出關于相位變換后的各自校正值的平均值，從相位變換后的各自校正值減去關于相位變換后的各自校正值的平均值，只取出非同步角度誤差。
文檔編號G01D5/244GK102597708SQ201080050388
公開日2012年7月18日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權日2009年11月9日
發(fā)明者渡部司 申請人:獨立行政法人產(chǎn)業(yè)技術綜合研究所