專(zhuān)利名稱(chēng)：：測(cè)量扭矩的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于監(jiān)控及測(cè)量扭矩的方法和系統(tǒng)。更具體而言，本發(fā)明涉及用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸系統(tǒng)中的扭矩的方法/系統(tǒng)，特別是測(cè)量與具有固定機(jī)翼的空中飛行工具的推進(jìn)系統(tǒng)相聯(lián)接的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸的扭矩。
背景技術(shù)：
：需要一種系統(tǒng)和方法來(lái)準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)地測(cè)量高速轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)中的扭矩。需要一種經(jīng)濟(jì)可行的方法來(lái)動(dòng)態(tài)測(cè)量轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)中的扭矩。需要一種可靠的系統(tǒng)和方法來(lái)測(cè)量安裝在空中飛行工具推進(jìn)系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸的扭矩，該空中飛行工具具有固定機(jī)翼并能夠緊急垂直升降，例如用于監(jiān)控諸如具有固定機(jī)翼的、能夠緊急垂直升降的空中飛行工具的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸推進(jìn)系統(tǒng)的撓性聯(lián)接。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明包括測(cè)量扭矩的方法。本方法包括提供具有目標(biāo)圖形的第一轉(zhuǎn)盤(pán)A及具有目標(biāo)圖形的第二轉(zhuǎn)盤(pán)B。本方法包括提供具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組，包括第一盤(pán)第一傳感器(IA)，第一盤(pán)第二傳感器(2A)，及第一盤(pán)第三傳感器(3A)。該具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組用于檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形，該至少三個(gè)傳感器環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)固定并包圍第一轉(zhuǎn)盤(pán)。本方法包括提供具有至少三個(gè)傳感器的第二傳感器組，包括第二盤(pán)第一傳感器(IB)，第二盤(pán)第二傳感器(2B)，及第二盤(pán)第三傳感器(3B)，具有至少三個(gè)傳感器的第二傳感器組用于檢測(cè)第二轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形，該至少三個(gè)傳感器環(huán)繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)固定并包圍第二轉(zhuǎn)盤(pán)。本方法包括利用具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組和具有至少三個(gè)傳感器的第二傳感器組檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)相對(duì)于第二轉(zhuǎn)盤(pán)的表觀扭轉(zhuǎn)，并根據(jù)測(cè)得的表觀扭轉(zhuǎn)確定實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度。本發(fā)明包括一個(gè)扭矩測(cè)量系統(tǒng)。該扭矩測(cè)量系統(tǒng)包括繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)盤(pán)(A)；第一盤(pán)在χ-y平面延伸；第一轉(zhuǎn)盤(pán)(A)具有目標(biāo)圖形。該扭矩測(cè)量系統(tǒng)包括繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)盤(pán)(B)；第二盤(pán)在χ-y平面延伸；第二轉(zhuǎn)盤(pán)(B)具有目標(biāo)圖形。該扭矩測(cè)量系統(tǒng)包括一個(gè)以傳感器支架參考ζ軸為中心將其環(huán)繞的傳感器支架，該傳感器支架環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)和第二轉(zhuǎn)盤(pán)，包括第一盤(pán)第一傳感器(IA)、第一盤(pán)第二傳感器(2A)和第一盤(pán)第三傳感器(3A)；所述三個(gè)傳感器環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)固定并將其包圍，并且定位成用于檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形。該傳感器支架包括第二盤(pán)第一傳感器(IB)、第二盤(pán)第二傳感器(2B)和第二盤(pán)第三傳感器(3B)；所述三個(gè)傳感器環(huán)繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)固定并將其包圍，并且定位成用于檢測(cè)第二轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形。第一盤(pán)第一傳感器(IA)與第二盤(pán)第一傳感器(IB)相鄰放置；第一盤(pán)第二傳感器(2A)與第二盤(pán)第二傳感器(2B)相鄰放置；第一盤(pán)第三傳感器(3A)與第二盤(pán)第三傳感器(3B)相鄰放置。所述傳感器定位成用于檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸相對(duì)于傳感器支架參考ζ-軸的Δχ偏移量和Ay偏移量以及第二轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸相對(duì)于傳感器支架參考ζ-軸的Δχ偏移量和Ay偏移量，從而確定第一轉(zhuǎn)盤(pán)(A)與第二轉(zhuǎn)盤(pán)(B)之間的實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度9twist。本發(fā)明包括一個(gè)扭矩軸偏差測(cè)量系統(tǒng)。該扭矩軸偏差測(cè)量系統(tǒng)包括第一轉(zhuǎn)盤(pán)和繞第一旋轉(zhuǎn)中心Z-軸旋轉(zhuǎn)的軸；第一轉(zhuǎn)盤(pán)在X-Y平面延伸。第一轉(zhuǎn)盤(pán)(A)具有圓周目標(biāo)圖形。該扭矩軸偏差測(cè)量系統(tǒng)包括第二轉(zhuǎn)盤(pán)和繞第二旋轉(zhuǎn)中心ζ-軸旋轉(zhuǎn)的軸；第二轉(zhuǎn)盤(pán)在χ-y平面延伸。第二轉(zhuǎn)盤(pán)(B)具有圓周目標(biāo)圖形。第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸與位于第一轉(zhuǎn)盤(pán)和第二轉(zhuǎn)盤(pán)之間的旋轉(zhuǎn)中心聯(lián)接。該扭矩測(cè)量系統(tǒng)包括一個(gè)以傳感器支架參考ζ軸為中心將其環(huán)繞的傳感器支架，該傳感器支架環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)和第二轉(zhuǎn)盤(pán)，包括第一盤(pán)第一傳感器(IA)、第一盤(pán)第二傳感器(2A)和第一盤(pán)第三傳感器(3A)；所述三個(gè)傳感器(1A，2A，3A)環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)固定并將其包圍，用于檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形。該傳感器支架包括第二盤(pán)第一傳感器(IB)、第二盤(pán)第二傳感器(2B)和第二盤(pán)第三傳感器(3B)；所述三個(gè)傳感器(1B，2B，3B)環(huán)繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)固定，用于檢測(cè)第二轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形。第一盤(pán)第一傳感器(IA)與第二盤(pán)第一傳感器(IB)相鄰放置；第一盤(pán)第二傳感器(2A)與第二盤(pán)第二傳感器(2B)相鄰放置；第一盤(pán)第三傳感器(3A)與第二盤(pán)第三傳感器(3B)相鄰放置。所述傳感器用于檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸相對(duì)于傳感器支架參考ζ-軸的Δχ偏移量和Ay偏移量以及第二轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸相對(duì)于傳感器支架參考ζ-軸的Δχ偏移量和Ay偏移量，從而確定第一轉(zhuǎn)盤(pán)(A)與第二轉(zhuǎn)盤(pán)(B)之間的實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度θtwist。本發(fā)明包括扭轉(zhuǎn)角度測(cè)量方法。該扭轉(zhuǎn)角度測(cè)量方法包括提供具有目標(biāo)圖形的第一轉(zhuǎn)盤(pán)(A)；和具有目標(biāo)圖形的第二轉(zhuǎn)盤(pán)(B)。本方法包括提供具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組，第一傳感器組包括第一盤(pán)第一傳感器(IA)，第一盤(pán)第二傳感器(2A)，及第一盤(pán)第三傳感器(3A)；具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組用于檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形，其環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)固定并將其包圍。本方法包括提供具有至少三個(gè)傳感器的第二傳感器組，第二傳感器組包括第二盤(pán)第一傳感器(IB)，第二盤(pán)第二傳感器(2B)，及第二盤(pán)第三傳感器(3B)，具有至少三個(gè)傳感器的第二傳感器組用于檢測(cè)第二轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形，其環(huán)繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)固定并將其包圍。本方法包括利用具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組和具有至少三個(gè)傳感器的第二傳感器組檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)相對(duì)于第二轉(zhuǎn)盤(pán)的表觀扭轉(zhuǎn)，并根據(jù)測(cè)得的表觀扭轉(zhuǎn)確定實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度θtwist。本發(fā)明包括扭轉(zhuǎn)角度測(cè)量系統(tǒng)。該扭轉(zhuǎn)角度測(cè)量系統(tǒng)包括繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)中心Z-軸旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)盤(pán)(A)；第一盤(pán)在χ-y平面延伸；第一轉(zhuǎn)盤(pán)(A)具有目標(biāo)圖形。該扭轉(zhuǎn)角度測(cè)量系統(tǒng)包括繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)盤(pán)(B)；第二盤(pán)在x-y平面延伸；第二轉(zhuǎn)盤(pán)(B)具有目標(biāo)圖形。該扭矩測(cè)量系統(tǒng)包括一個(gè)以傳感器支架參考ζ軸為中心將其環(huán)繞的傳感器支架，該傳感器支架環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)和第二轉(zhuǎn)盤(pán)，包括第一盤(pán)第一傳感器(IA)、第一盤(pán)第二傳感器(2A)和第一盤(pán)第三傳感器(3A)；所述三個(gè)傳感器(1A，2A，3A)環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)固定并將其包圍，并且定位成用于檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形。傳感器支架包括第二盤(pán)第一傳感器(IB)、第二盤(pán)第二傳感器(2B)和第二盤(pán)第三傳感器(3B)；所述三個(gè)傳感器(1B，2B，3B)環(huán)繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)固定并將其包圍，并且定位成用于檢測(cè)第二轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形。第一盤(pán)第一傳感器(IA)與第二盤(pán)第一傳感器(IB)相鄰放置；第一盤(pán)第二傳感器(2A)與第二盤(pán)第二傳感器(2B)相鄰放置；第一盤(pán)第三傳感器(3A)與第二盤(pán)第三傳感器(3B)相鄰放置，這些傳感器被定位成用于檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸相對(duì)于傳感器支架參考ζ-軸的Δχ偏移量和Ay偏移量，以及第二轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸相對(duì)于傳感器支架參考ζ-軸的Δχ偏移量和Ay偏移量，從而確定第一轉(zhuǎn)盤(pán)(A)與第二轉(zhuǎn)盤(pán)(B)之間的實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度etwist。本發(fā)明的其它技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)將在隨后的內(nèi)容中詳細(xì)描述；對(duì)于其中一部分，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)描述便可明了，或可通過(guò)對(duì)本
發(fā)明內(nèi)容的實(shí)踐得到驗(yàn)證；這些
發(fā)明內(nèi)容包括下述說(shuō)明、權(quán)利要求及附圖。應(yīng)當(dāng)理解，以上概述及隨后的詳述均是對(duì)本發(fā)明的典型描述，目的在于為理解如本發(fā)明所要求的本質(zhì)和特征提供總體論述或框架。附圖有助于進(jìn)一步理解本發(fā)明；它們被加入說(shuō)明書(shū)中，構(gòu)成其中的一部分。這些附圖給出本發(fā)明的不同實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起解釋本發(fā)明的工作原理和操作。附圖內(nèi)容圖1示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖2A示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖2B示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖3示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖4示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖5A示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖5B示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖6示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖7給出本發(fā)明的性能。圖8示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖9示出本發(fā)明的一個(gè)數(shù)據(jù)流實(shí)施例圖10示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖11示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖12示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖13A給出本發(fā)明的性能。圖13B給出本發(fā)明的性能。具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例；附圖示出其具體實(shí)例。本發(fā)明包括測(cè)量扭矩的方法。本方法包括提供具有目標(biāo)圖形22的第一轉(zhuǎn)盤(pán)20(盤(pán)A)；提供具有目標(biāo)圖形26的第二轉(zhuǎn)盤(pán)24(盤(pán)B)；提供具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組28，該第一傳感器組包括第一盤(pán)第一傳感器30(傳感器1A)(Tia)，第一盤(pán)第二傳感器32(傳感器2A)(T2a)，及第一盤(pán)第三傳感器34(傳感器3A)(T3a)；該具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組28環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)20固定并將其包圍，用于同時(shí)檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形22。本方法包括提供具有至少三個(gè)傳感器的第二傳感器組36，該第二傳感器組包括第二盤(pán)第一傳感器38(傳感器IB)(Tib)，第二盤(pán)第二傳感器40(傳感器2B)(T2b)，及第二盤(pán)第三傳感器42(傳感器3B)(T3B)。第二傳感器組36環(huán)繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)24固定并且將其包圍，用于同時(shí)檢測(cè)第二轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形26。優(yōu)選地，本方法包括根據(jù)第一盤(pán)、第二盤(pán)，或第一盤(pán)和第二盤(pán)確定各盤(pán)的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)軸速44。優(yōu)選地，本發(fā)明包括測(cè)量第一盤(pán)20相對(duì)于第一傳感器組28的側(cè)向位移增量和角位移增量，以及第二盤(pán)24相對(duì)于第二傳感器組36的側(cè)向位移增量和角位移增量。優(yōu)選地，盤(pán)20(盤(pán)A)的側(cè)向位移增量和角位移增量的測(cè)量是根據(jù)檢測(cè)盤(pán)A的傳感器30，32，34之間的相對(duì)計(jì)時(shí)測(cè)量而計(jì)算出來(lái)的。優(yōu)選地，盤(pán)24(盤(pán)B)的側(cè)向位移增量和角位移增量的測(cè)量是根據(jù)檢測(cè)盤(pán)B的傳感器38，40，42之間的相對(duì)計(jì)時(shí)測(cè)量而計(jì)算出來(lái)的。本方法包括利用具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組28和具有至少三個(gè)傳感器的第二傳感器組36測(cè)量第一轉(zhuǎn)盤(pán)20相對(duì)于第二轉(zhuǎn)盤(pán)24的表觀扭轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，表觀扭轉(zhuǎn)通過(guò)計(jì)算檢測(cè)盤(pán)A和盤(pán)B的傳感器之間的相對(duì)計(jì)時(shí)測(cè)量而獲得。本方法包括根據(jù)測(cè)得的表觀扭轉(zhuǎn)確定實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度θtwist，優(yōu)選地利用測(cè)得的側(cè)向位移增量和角位移增量以及盤(pán)A和盤(pán)B的位移來(lái)確定。優(yōu)選地，本方法包括利用確定的耦合順度從而根據(jù)實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度來(lái)提供扭矩測(cè)量，其中，聯(lián)接件50的扭矩與其實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度相關(guān)。優(yōu)選地，本方法包括為第一轉(zhuǎn)盤(pán)20(盤(pán)A)和第二轉(zhuǎn)盤(pán)24(盤(pán)B)的側(cè)向位移提供補(bǔ)償。優(yōu)選地，測(cè)量第一盤(pán)20相對(duì)于第一傳感器組28的側(cè)向位移增量和角位移增量以及第二盤(pán)24相對(duì)于第二傳感器組36的側(cè)向位移增量和角位移增量，并利用這些測(cè)量來(lái)確定測(cè)得的側(cè)向位移增量和角位移增量。優(yōu)選地，提供第一傳感器組28包括在傳感器支架48上設(shè)置與第一盤(pán)20相隔一個(gè)傳感器間隔31的第一盤(pán)第一傳感器30(Tia)，與第一盤(pán)20相隔一個(gè)傳感器間隔33的第一盤(pán)第二傳感器32(T2a)和與第一盤(pán)20相隔一個(gè)傳感器間隔35的第一盤(pán)第三傳感器34(T3a)；并且本方法包括對(duì)第一盤(pán)20與第一盤(pán)第一傳感器30之間的間隔31的變化、第一盤(pán)20與第一盤(pán)第二傳感器32之間的間隔33的變化和第一盤(pán)20與第一盤(pán)第三傳感器34之間的間隔35的變化進(jìn)行補(bǔ)償。優(yōu)選地，提供第二傳感器組36包括在傳感器支架48上設(shè)置與第二盤(pán)24相隔一個(gè)傳感器間隔39的第二盤(pán)第一傳感器38(Tib)，與第二盤(pán)24相隔一個(gè)傳感器間隔41的第二盤(pán)第二傳感器40(T2b)和與第二盤(pán)24相隔一個(gè)傳感器間隔43的第二盤(pán)第三傳感器42(T3b)；并且本方法包括對(duì)第二盤(pán)24與第二盤(pán)第一傳感器38之間的間隔的變化、第二盤(pán)24與二盤(pán)第二傳感器40之間的間隔的變化和第二盤(pán)24與第二盤(pán)第三傳感器42之間的間隔的變化進(jìn)行補(bǔ)償。優(yōu)選地，本方法包括提供傳感器支架48，用于繞圓周固定至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組28和至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組36，其中第一盤(pán)第一傳感器30(Tia)與第二盤(pán)第一傳感器38(Tib)相鄰放置并對(duì)準(zhǔn)，第一盤(pán)第二傳感器32(T2a)與第二盤(pán)第二傳感器40(T2b)相鄰放置并對(duì)準(zhǔn)，第一盤(pán)第三傳感器34(T3a)與第二盤(pán)第三傳感器42(T3b)相鄰放置并對(duì)準(zhǔn)；優(yōu)選地，第一盤(pán)第一傳感器30與第二盤(pán)第一傳感器38軸向?qū)?zhǔn)，第一盤(pán)第二傳感器32與第二盤(pán)第二傳感器40軸向?qū)?zhǔn)，第一盤(pán)第三傳感器34與第二盤(pán)第三傳感器42軸向?qū)?zhǔn)。更優(yōu)選地，軸向?qū)?zhǔn)的第一盤(pán)第一傳感器30和第二盤(pán)第一傳感器38、軸向?qū)?zhǔn)的第一盤(pán)第二傳感器32和第二盤(pán)第二傳感器40、以及軸向?qū)?zhǔn)的第一盤(pán)第三傳感器34和第二盤(pán)第三傳感器42與盤(pán)20和24的旋轉(zhuǎn)軸線為平行排列的關(guān)系。優(yōu)選地，本方法包括對(duì)盤(pán)傳感器和盤(pán)之間的間隔變化(傳感器Tnfi和盤(pán)B傳感器間隔變化以及傳感器Tha和盤(pán)A之間的傳感器間隔變化，η=1,2,3...)進(jìn)行補(bǔ)償。優(yōu)選地，提供第一轉(zhuǎn)盤(pán)20包括提供具有第一轉(zhuǎn)軸52的第一轉(zhuǎn)盤(pán)20；提供第二轉(zhuǎn)盤(pán)24包括提供具有第二轉(zhuǎn)軸54的第二轉(zhuǎn)盤(pán)24；其中第一轉(zhuǎn)軸52和第二轉(zhuǎn)軸54與位于第一轉(zhuǎn)盤(pán)20和第二轉(zhuǎn)盤(pán)24之間的旋轉(zhuǎn)中心56撓性聯(lián)接；本方法包括確定第一轉(zhuǎn)軸52和第二轉(zhuǎn)軸54之間的角偏移量，優(yōu)選地通過(guò)測(cè)量并確定盤(pán)20和24之間的偏移量來(lái)提供軸偏移量。優(yōu)選地，提供具有目標(biāo)圖形22的第一轉(zhuǎn)盤(pán)20包括提供具有循環(huán)的圓周目標(biāo)圖形22的第一轉(zhuǎn)盤(pán)20，該圓周目標(biāo)圖形22由固定分布在盤(pán)20的圓周的多個(gè)目標(biāo)元素23構(gòu)成。在一個(gè)實(shí)施例中，目標(biāo)圖形22間隔均勻。在一個(gè)實(shí)施例中，目標(biāo)圖形22間隔不均勻。優(yōu)選地，圖形目標(biāo)元素23具有平行感測(cè)線21并與盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)準(zhǔn)；被測(cè)的目標(biāo)線邊緣21與盤(pán)邊緣垂直，優(yōu)選地，與傾斜態(tài)相比，這些線21相對(duì)于盤(pán)邊緣是平行且垂直的。優(yōu)選地，提供具有目標(biāo)圖形26的第二轉(zhuǎn)盤(pán)24包括提供具有循環(huán)的圓周目標(biāo)圖形26的第二轉(zhuǎn)盤(pán)24，圓周目標(biāo)圖形26由固定分布在圓周的多個(gè)目標(biāo)27構(gòu)成。在一個(gè)實(shí)施例中，該圖形間隔均勻。在一個(gè)實(shí)施例中，該圖形間隔不均勻。優(yōu)選地，圖形目標(biāo)元素27具有平行感測(cè)線25并與轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)準(zhǔn)；被測(cè)的目標(biāo)線邊緣25與盤(pán)邊緣垂直，優(yōu)選地，與傾斜態(tài)相比，這些線25相對(duì)于盤(pán)邊緣是平行且垂直的。優(yōu)選地，提供至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組28包括提供至少具有三個(gè)可變磁阻傳感器的第一傳感器組28。優(yōu)選地，提供至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組36包括提供至少具有三個(gè)可變磁阻傳感器的第二傳感器組36。在一個(gè)可選的優(yōu)選實(shí)施例中，提供至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組28包括提供至少具有三個(gè)光學(xué)傳感器的第一傳感器組28；提供至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組36包括提供至少具有三個(gè)光學(xué)傳感器的第二傳感器組36。本發(fā)明包括一個(gè)扭矩測(cè)量系統(tǒng)19。該系統(tǒng)包括繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸60旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)盤(pán)20(盤(pán)Α)，其中第一轉(zhuǎn)盤(pán)20在x-y平面內(nèi)延伸并具有目標(biāo)圖形22；繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸62旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)盤(pán)24(盤(pán)B)，其中第二轉(zhuǎn)盤(pán)24在χ-y平面內(nèi)延伸并具有目標(biāo)圖形；以傳感器支架參考ζ-軸64為中心的傳感器支架48，該支架環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)20和第二轉(zhuǎn)盤(pán)24，包括第一盤(pán)第一傳感器30(Tia)，第一盤(pán)第二傳感器32(T2a)和第一盤(pán)第三傳感器34(T3a)；所述三個(gè)傳感器環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)固定20并將其包圍，并且被定位成用于同步檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形22，并指向中心ζ-軸60；傳感器支架48包括第二盤(pán)第一傳感器38(Tib)，第二盤(pán)第二傳感器40(T2b)和第二盤(pán)第三傳感器42(T3b)；所述三個(gè)傳感器環(huán)繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)24固定并將其包圍，并且被定位成用于同步檢測(cè)第二轉(zhuǎn)盤(pán)26，并指向中心ζ-軸62;第一盤(pán)第一傳感器30與第二盤(pán)第一傳感器38相鄰放置；第一盤(pán)第二傳感器32與第二盤(pán)第二傳感器40相鄰放置；第一盤(pán)第三傳感器34與第二盤(pán)第三傳感器42相鄰放置。所述傳感器用于檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸60相對(duì)于傳感器支架參考ζ-軸64的Δχ偏移量和Δy偏移量和相對(duì)于傳感器支架48的θx偏移量和θy偏移量，以及第二轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸62相對(duì)于傳感器支架參考ζ-軸64的Δχ偏移量和Δy偏移量和相對(duì)于傳感器支架48的θx偏移量和θy偏移量，從而根據(jù)測(cè)得的表觀扭轉(zhuǎn)和偏移量確定第一轉(zhuǎn)盤(pán)20與第二轉(zhuǎn)盤(pán)24之間的所有實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度θtwist，其中實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度根據(jù)聯(lián)接件50的預(yù)先確定的偶聯(lián)順度提供扭矩測(cè)量。優(yōu)選地，這些傳感器平行于傳感器支架參考ζ-軸64進(jìn)行固定。優(yōu)選地，第一轉(zhuǎn)盤(pán)20包括第一轉(zhuǎn)軸52；第二轉(zhuǎn)盤(pán)34包括第二轉(zhuǎn)軸54；其中第一轉(zhuǎn)軸52和第二轉(zhuǎn)軸54與位于第一轉(zhuǎn)盤(pán)20和第二轉(zhuǎn)盤(pán)24之間的旋轉(zhuǎn)中心56撓性聯(lián)接。優(yōu)選地，第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形22包括循環(huán)的圓周目標(biāo)圖形，該目標(biāo)圖形由固定分布在圓周的多個(gè)目標(biāo)23構(gòu)成。優(yōu)選地，第二轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形26包括圓周目標(biāo)圖形，該目標(biāo)圖形由固定分布在圓周的多個(gè)目標(biāo)27構(gòu)成。優(yōu)選地，第一盤(pán)第一傳感器30、第二盤(pán)第一傳感器38、第一盤(pán)第二傳感器32、第二盤(pán)第二傳感器40、第一盤(pán)第三傳感器34和第二盤(pán)第三傳感器42為可變磁阻傳感器。在可選的優(yōu)選實(shí)施例中，第一盤(pán)第一傳感器30、第二盤(pán)第一傳感器38、第一盤(pán)第二傳感器32、第二盤(pán)第二傳感器40、第一盤(pán)第三傳感器34和第二盤(pán)第三傳感器42為光學(xué)傳感器。本發(fā)明包括一個(gè)扭矩軸偏差測(cè)量系統(tǒng)19。該系統(tǒng)包括繞第一旋轉(zhuǎn)中心ζ-軸60旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)盤(pán)20及軸，其中第一盤(pán)在χ-y平面內(nèi)延伸，第一轉(zhuǎn)盤(pán)20(盤(pán)A)具有圓周目標(biāo)圖形22；繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸62旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)盤(pán)24及軸，其中第二盤(pán)在χ-y平面內(nèi)延伸，第二轉(zhuǎn)盤(pán)24(盤(pán)B)具有圓周目標(biāo)圖形26第一轉(zhuǎn)軸52和第二轉(zhuǎn)軸54通過(guò)聯(lián)接件50與第一轉(zhuǎn)盤(pán)20和第二轉(zhuǎn)盤(pán)24之間的旋轉(zhuǎn)中心56撓性聯(lián)接。本發(fā)明包括一個(gè)以傳感器支架參考ζ-軸為中心的傳感器支架，該支架環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)20和第二轉(zhuǎn)盤(pán)24，包括第一盤(pán)第一傳感器30(Tia)、第一盤(pán)第二傳感器32(T2a)和第一盤(pán)第三傳感器34(T3a)環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)和第二轉(zhuǎn)盤(pán)；所述三個(gè)傳感器環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)固定并將其包圍，且被定位成用于同步檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形，并指向中心ζ-軸60。傳感器支架48包括第二盤(pán)第一傳感器38(Tib)，第二盤(pán)第二傳感器40(T2b)和第二盤(pán)第三傳感器42(T3b)所述三個(gè)傳感器環(huán)繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)24固定并將其包圍，且被定位成用于同步檢測(cè)第二轉(zhuǎn)盤(pán)26，并指向中心ζ-軸62；第一盤(pán)第一傳感器與第二盤(pán)第一傳感器相鄰放置；第一盤(pán)第二傳感器與第二盤(pán)第二傳感器相鄰放置；第一盤(pán)第三傳感器與第二盤(pán)第三傳感器相鄰放置；所述傳感器用于檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸60相對(duì)于傳感器支架參考ζ-軸64的Δχ偏移量和Δy偏移量，以及第二轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸62相對(duì)于傳感器支架參考ζ-軸64的Δχ偏移量和Δy偏移量，從而確定第一轉(zhuǎn)盤(pán)20(盤(pán)A)與第二轉(zhuǎn)盤(pán)24(盤(pán)B)之間的實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度θtwist和位于旋轉(zhuǎn)中心56的第一旋轉(zhuǎn)中心ζ-軸60與第二旋轉(zhuǎn)中心ζ-軸62之間的偏移增量，以提供測(cè)得的扭矩和測(cè)得的軸偏移量。優(yōu)選地，這些傳感器固定時(shí)平行于傳感器支架參考ζ-軸64。優(yōu)選地，第一盤(pán)第一傳感器30、第二盤(pán)第一傳感器38、第一盤(pán)第二傳感器32、第二盤(pán)第二傳感器40、第一盤(pán)第三傳感器34和第二盤(pán)第三傳感器42為可變磁阻傳感器。在可選的優(yōu)選實(shí)施例中，一盤(pán)第一傳感器30、第二盤(pán)第一傳感器38、第一盤(pán)第二傳感器32、第二盤(pán)第二傳感器40、第一盤(pán)第三傳感器34和第二盤(pán)第三傳感器42為光學(xué)傳感器。本發(fā)明包括扭轉(zhuǎn)角度的測(cè)量方法。本方法包括提供具有目標(biāo)圖形22的第一轉(zhuǎn)盤(pán)20(盤(pán)A)，提供具有目標(biāo)圖形26的第二轉(zhuǎn)盤(pán)24(盤(pán)B)，提供具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組28，其包括第一盤(pán)第一傳感器30(傳感器1A)(Tia)，第一盤(pán)第二傳感器32(傳感器2A)(T2a)，及第一盤(pán)第三傳感器34(傳感器3A)(T3a)。該具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組28同時(shí)檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形22，該至少三個(gè)傳感器環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)20固定并將其包圍。本方法包括提供具有至少三個(gè)傳感器的第二傳感器組36，包括第二盤(pán)第一傳感器38(傳感器IB)(Tib)，第二盤(pán)第二傳感器40(傳感器2B)(T2b)，及第二盤(pán)第三傳感器42(傳感器3B)(T3b)。具有至少三個(gè)傳感器的第二傳感器組36同時(shí)檢測(cè)第二轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形26；它環(huán)繞于第二轉(zhuǎn)盤(pán)固定并將其包圍。優(yōu)選地，本方法包括根據(jù)第一盤(pán)、第二盤(pán)，或第一盤(pán)和第二盤(pán)確定盤(pán)的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)軸速44。優(yōu)選地，本發(fā)明包括測(cè)量第一盤(pán)20相對(duì)于第一傳感器組28的側(cè)向位移增量和角位移增量，以及第二盤(pán)24相對(duì)于第二傳感器組36的側(cè)向位移增量和角位移增量。優(yōu)選地，盤(pán)20的側(cè)向位移增量和角位移增量根據(jù)測(cè)量盤(pán)20的傳感器組28中的傳感器的相對(duì)計(jì)時(shí)測(cè)量計(jì)算而來(lái)的。優(yōu)選地，盤(pán)24的側(cè)向位移增量和角位移增量根據(jù)測(cè)量盤(pán)24的傳感器組36中的傳感器的相對(duì)計(jì)時(shí)測(cè)量計(jì)算而來(lái)。本方法包括用具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組28和具有至少三個(gè)傳感器的第二傳感器組36測(cè)量第一轉(zhuǎn)盤(pán)20相對(duì)于第二轉(zhuǎn)盤(pán)24的表觀扭轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，表觀扭轉(zhuǎn)測(cè)量根據(jù)測(cè)量盤(pán)20A與盤(pán)24B的傳感器之間的相對(duì)計(jì)時(shí)測(cè)量計(jì)算而來(lái)。本方法包括根據(jù)測(cè)得的表觀扭轉(zhuǎn)確定實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度Qtwist，優(yōu)選地，利用已測(cè)得的側(cè)向位移增量和角位移增量以及盤(pán)20(盤(pán)A)與盤(pán)24(盤(pán)B)之間的位移進(jìn)行計(jì)算。優(yōu)選地，本方法包括為第一轉(zhuǎn)盤(pán)20(盤(pán)A)和第二轉(zhuǎn)盤(pán)24(盤(pán)B)的側(cè)向位移提供補(bǔ)償。優(yōu)選地，通過(guò)測(cè)量第一盤(pán)20相對(duì)于第一傳感器組28的側(cè)向位移增量和角位移增量以及第二盤(pán)24相對(duì)于第二傳感器組36的側(cè)向位移增量和角位移增量來(lái)確定測(cè)得的側(cè)向位移增量和角位移增量。優(yōu)選地，提供第一傳感器組28包括提供傳感器支架48，其中第一盤(pán)第一傳感器30(TIA)與第一盤(pán)由間隔31分隔，第一盤(pán)第二傳感器32與第一盤(pán)由間隔33分隔，第一盤(pán)第三傳感器34(T3a)與第一盤(pán)由間隔35分隔。本方法包括補(bǔ)償?shù)谝槐P(pán)第一傳感器30(TIA)與第一盤(pán)20之間的間隔31的變化，補(bǔ)償?shù)谝槐P(pán)第二傳感器32(T2a)與第一盤(pán)20之間的間隔3的變化，和補(bǔ)償?shù)谝槐P(pán)第三傳感器34(T3A)與第一盤(pán)20之間的間隔3的變化。優(yōu)選地，提供第二傳感器組36包括提供傳感器支架48，其中第二盤(pán)第一傳感器38(Tib)與第二盤(pán)24由間隔39分隔，第二盤(pán)第二傳感器40(T2B)與第二盤(pán)24由間隔41分隔，第二盤(pán)第三傳感器42(T3b)與第二盤(pán)24由間隔43分隔。本方法包括補(bǔ)償?shù)诙P(pán)第一傳感器38(TIB)與第二盤(pán)24之間的間隔39的變化；補(bǔ)償?shù)诙P(pán)第二傳感器40(T2B)與第二盤(pán)24之間的間隔41的變化；和補(bǔ)償?shù)诙P(pán)第三傳感器42(T3b)與第二盤(pán)24之間的間隔43的變化。優(yōu)選地，本方法包括提供傳感器支架48，以繞其圓周固定具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組28和具有至少三個(gè)傳感器的第二傳感器組36的定位，其中第一盤(pán)第一傳感器30(Tia)與第二盤(pán)第一傳感器38(Tib)相鄰放置并對(duì)準(zhǔn)；第一盤(pán)第二傳感器32(T2a)與第二盤(pán)第二傳感器40(T2b)相鄰放置并對(duì)準(zhǔn)；第一盤(pán)第三傳感器34(T3a)與第二盤(pán)第三傳感器42(T3B)相鄰放置并對(duì)準(zhǔn)。優(yōu)選地，第一盤(pán)第一傳感器與第二盤(pán)第一傳感器軸向?qū)?zhǔn)；第一盤(pán)第二傳感器與第二盤(pán)第二傳感器軸向?qū)?zhǔn)；第一盤(pán)第三傳感器與第二盤(pán)第三傳感器軸向?qū)?zhǔn)。更優(yōu)選地，軸向?qū)?zhǔn)的第一盤(pán)第一傳感器和第二盤(pán)第一傳感器、軸向?qū)?zhǔn)的第一盤(pán)第二傳感器和第二盤(pán)第二傳感器、以及軸向?qū)?zhǔn)的第一盤(pán)第三傳感器和第二盤(pán)第三傳感器與盤(pán)20和24的旋轉(zhuǎn)軸線平行排列。優(yōu)選地，本方法包括對(duì)盤(pán)傳感器和盤(pán)之間的間隔變化進(jìn)行補(bǔ)償。優(yōu)選地，提供第一轉(zhuǎn)盤(pán)20包括提供具有第一轉(zhuǎn)軸52的第一轉(zhuǎn)盤(pán)20；提供第二轉(zhuǎn)盤(pán)24包括提供具有第二轉(zhuǎn)軸54的第二轉(zhuǎn)盤(pán)24；其中第一轉(zhuǎn)軸52和第二轉(zhuǎn)軸54與位于第一轉(zhuǎn)盤(pán)和第二轉(zhuǎn)盤(pán)之間的旋轉(zhuǎn)中心56撓性聯(lián)接。本方法包括確定第一轉(zhuǎn)軸52和第二轉(zhuǎn)軸54之間的角偏移量，優(yōu)選地通過(guò)測(cè)量并確定盤(pán)20和24之間的偏移量來(lái)提供軸偏移量而進(jìn)行確定。優(yōu)選地，提供具有目標(biāo)圖形22的第一轉(zhuǎn)盤(pán)20包括提供具有循環(huán)的周邊目標(biāo)圖形22，其由多個(gè)目標(biāo)23構(gòu)成并固定分布在圓周。在一個(gè)實(shí)施例中，該圖形間隔均勻。在一個(gè)實(shí)施例中，該圖形間隔不均勻。優(yōu)選地，圖形目標(biāo)元素23具有平行感測(cè)線21并與轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)準(zhǔn)；被測(cè)的目標(biāo)線邊緣21與盤(pán)邊緣垂直，優(yōu)選地，與傾斜態(tài)相比，這些線21平行且垂直。優(yōu)選地，提供具有目標(biāo)圖形26的第二轉(zhuǎn)盤(pán)24包括提供具有循環(huán)的圓周目標(biāo)圖形26，其由多個(gè)目標(biāo)27構(gòu)成并固定分布在圓周。在一個(gè)實(shí)施例中，該圖形間隔均勻。在一個(gè)實(shí)施例中，該圖形間隔不均勻。優(yōu)選地，圖形目標(biāo)元素27具有平行感測(cè)線25并與轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)準(zhǔn)；被測(cè)的目標(biāo)線邊緣25與盤(pán)邊緣垂直，優(yōu)選地，與傾斜態(tài)相比，這些線25平行且垂直。優(yōu)選地，提供至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組28包括提供至少具有三個(gè)可變磁阻傳感器的第一傳感器組28。優(yōu)選地，提供至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組36包括提供至少具有三個(gè)可變磁阻傳感器的第二傳感器組36。在一個(gè)可選的優(yōu)選實(shí)施例中，提供至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組28包括提供至少具有三個(gè)光學(xué)傳感器的第一傳感器組28。在一個(gè)可選的優(yōu)選實(shí)施例中，提供至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組36包括提供至少具有三個(gè)光學(xué)傳感器的第二傳感器組36。本發(fā)明包括扭轉(zhuǎn)角度測(cè)量系統(tǒng)19。該系統(tǒng)包括繞第一旋轉(zhuǎn)中心ζ-軸60旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)盤(pán)20(盤(pán)A)，其中第一盤(pán)20在x-y平面內(nèi)延伸，第一轉(zhuǎn)盤(pán)20具有目標(biāo)圖形22；繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸62旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)盤(pán)24(盤(pán)B)，其中第二盤(pán)24在χ-y平面內(nèi)延伸，第二轉(zhuǎn)盤(pán)24具有目標(biāo)圖形26，傳感器支架48以傳感器支架參考ζ-軸64為中心分布，其環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)20和第二轉(zhuǎn)盤(pán)24，包括第一盤(pán)第一傳感器30(Tia)、第一盤(pán)第二傳感器32(T2a)和第一盤(pán)第三傳感器34(T3a)；所述三個(gè)傳感器環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)20固定并將其包圍，且被定位成用于同時(shí)檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形22，并指向中心ζ-軸60。傳感器支架括第二盤(pán)第一傳感器38(Tib)、第二盤(pán)第二傳感器40(T2b)和第二盤(pán)第三傳感器42(T3b)；所述三個(gè)傳感器環(huán)繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)固定24用于測(cè)量第二轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形26，并指向中心ζ-軸62。第一盤(pán)第一傳感器30(Tia)與第二盤(pán)第一傳感器38(Tib)相鄰放置，第一盤(pán)第二傳感器32(T2a)與第二盤(pán)第二傳感器40(T2b)相鄰放置，第一盤(pán)第三傳感器34(T3a)與第二盤(pán)第三傳感器42(T3b)相鄰放置；所述傳感器被定位成用于檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸60相對(duì)于傳感器支架參考ζ-軸64的Δχ偏移量和Ay偏移量以及第一轉(zhuǎn)盤(pán)相對(duì)于傳感器支架的θχ偏移量和θy偏移量，和檢測(cè)第二轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸62相對(duì)于傳感器支架參考ζ-軸64的Δχ偏移量和Δy偏移量以及第二轉(zhuǎn)盤(pán)相對(duì)于傳感器支架的θX偏移量和θy偏移量，從而根據(jù)測(cè)得的表觀扭轉(zhuǎn)和偏移量確定第一轉(zhuǎn)盤(pán)20與第二轉(zhuǎn)盤(pán)24之間的實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度etwist。優(yōu)選地，這些傳感器固定成與傳感器支架參考ζ-軸64平行排列。優(yōu)選地，第一轉(zhuǎn)盤(pán)20包括第一轉(zhuǎn)軸52；第二轉(zhuǎn)盤(pán)24包括第二轉(zhuǎn)軸54；其中第一轉(zhuǎn)軸52和第二轉(zhuǎn)軸54與位于第一轉(zhuǎn)盤(pán)20和第二轉(zhuǎn)盤(pán)24之間的旋轉(zhuǎn)中心56撓性聯(lián)接。優(yōu)選地，第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形22包括具有循環(huán)的圓周目標(biāo)圖形，該目標(biāo)圖形由固定分布在圓周的多個(gè)目標(biāo)23構(gòu)成。優(yōu)選地，第二轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形26包括圓周目標(biāo)圖形，該目標(biāo)圖形由固定分布在圓周的多個(gè)目標(biāo)27構(gòu)成。優(yōu)選地，第一盤(pán)第一傳感器30，第二盤(pán)第一傳感器38，第一盤(pán)第二傳感器32，第二盤(pán)第二傳感器40，第一盤(pán)第三傳感器34和第二盤(pán)第三傳感器42為可變磁阻傳感器。在可選的優(yōu)選實(shí)施例中，一盤(pán)第一傳感器30，第二盤(pán)第一傳感器38，第一盤(pán)第二傳感器32，第二盤(pán)第二傳感器40，第一盤(pán)第三傳感器34和第二盤(pán)第三傳感器42為光學(xué)傳感器。本發(fā)明利用轉(zhuǎn)速計(jì)傳感器提供精確可靠的扭轉(zhuǎn)和對(duì)準(zhǔn)測(cè)量。本發(fā)明中用于測(cè)量角度和對(duì)準(zhǔn)的創(chuàng)造性方法/系統(tǒng)優(yōu)選地包括兩個(gè)目標(biāo)盤(pán)20和24，以及多個(gè)環(huán)繞目標(biāo)盤(pán)定位的傳感器；優(yōu)選地，所述傳感器用傳感器殼體支架48牢固安裝。圖1示出了分別以盤(pán)A和盤(pán)B標(biāo)記的第一旋轉(zhuǎn)目標(biāo)盤(pán)20和第二旋轉(zhuǎn)目標(biāo)盤(pán)24。如圖1所示，兩盤(pán)主要平行于x-y平面進(jìn)行取向，并繞主要平行于ζ-軸的軸線旋轉(zhuǎn)。每個(gè)盤(pán)在其外周邊處具有目標(biāo)圖形22和26，優(yōu)選地，在外周邊處標(biāo)有、刻有或嵌有特定的循環(huán)圖形。兩盤(pán)固定地連接到聯(lián)接件50，優(yōu)選地，聯(lián)接件50為撓性聯(lián)接件和/或軸聯(lián)接件，我們通過(guò)其測(cè)量扭轉(zhuǎn)和/對(duì)準(zhǔn)。由于目標(biāo)圖形可直接整合為軸或聯(lián)接的一部分，所以目標(biāo)盤(pán)20和24不需要是附加到待測(cè)軸聯(lián)接系統(tǒng)中的分離元件。為了避免缺少一致性，本說(shuō)明書(shū)將目標(biāo)盤(pán)20和24作為分離的轉(zhuǎn)盤(pán)。如圖1所示，傳感器殼體支架48為三個(gè)分離的條或臂49，其上具有環(huán)繞轉(zhuǎn)盤(pán)20和24的傳感器T。臂49可在任何一端被聯(lián)接在一起或可被構(gòu)造成包含所有傳感器的單個(gè)機(jī)械構(gòu)件。優(yōu)選地，目標(biāo)盤(pán)20和24為剛性本體，優(yōu)選地所述盤(pán)不具有彎曲性或撓性。優(yōu)選地，傳感器殼體支架48為剛性本體，優(yōu)選地，傳感器T(30，32，34，38，40，42)之間在傳感器殼體48內(nèi)不發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。優(yōu)選地，傳感器殼體48界定了一個(gè)x-y-z絕對(duì)坐標(biāo)系殼體參考框架。相對(duì)于殼體參考框架48進(jìn)行測(cè)量。注意，當(dāng)剛性傳感器殼體48相對(duì)于內(nèi)部參考框架發(fā)生移動(dòng)時(shí)，該絕對(duì)坐標(biāo)系可移動(dòng)。目標(biāo)盤(pán)20和24旋轉(zhuǎn)時(shí)，二者均可在各自的六個(gè)剛性本體自由度內(nèi)移動(dòng)。隨時(shí)間變化的目標(biāo)盤(pán)移動(dòng)可相對(duì)于傳感器殼體48進(jìn)行和/或相對(duì)于彼此進(jìn)行。圖1示出各盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸線可以不與傳感器殼體48的軸64重合或平行。圖中示出盤(pán)A中心的偏移量為{ΔχΑ，AyJ，盤(pán)B中心的偏移量為{ΔχΒ，ΔΥβ}0盤(pán)的位移{ΔxA(t)，ΔyA(t)}和{ΔxB(t)，ΔyB(t)}能夠隨時(shí)間變化；優(yōu)選地，位移的幅度主要集中于或小于軸旋轉(zhuǎn)頻率。這就在軸的漸增或小部分旋轉(zhuǎn)中提供了位移的準(zhǔn)穩(wěn)定性。優(yōu)選地，本申請(qǐng)使用脈沖時(shí)間間隔的直觀測(cè)量，該脈沖由目標(biāo)圖形22和26的通過(guò)而產(chǎn)生。目標(biāo)圖形22和26優(yōu)選地具有一個(gè)角度范圍(Φ_方向)，其相對(duì)于一個(gè)回轉(zhuǎn)較小，優(yōu)選地小于10度。例如，在測(cè)量期間，持續(xù)繞軸四分之一回轉(zhuǎn)(90度)的轉(zhuǎn)速計(jì)脈沖將捕捉到軸的不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)，這將導(dǎo)致該脈沖持續(xù)期的測(cè)量誤差。圖4中的環(huán)70表示界限，其限定了目標(biāo)盤(pán)20和24的旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)。注意，該界限無(wú)需為有形界限。例如，目標(biāo)盤(pán)移出界外會(huì)導(dǎo)致盤(pán)與傳感器殼體48之間不必要的接觸。至于目標(biāo)圖形22和26，盤(pán)A和盤(pán)B優(yōu)選地是彼此相同的。另外，盤(pán)20和24優(yōu)選地如此安裝以至于在零轉(zhuǎn)角/零偏移量時(shí)，兩組目標(biāo)圖形22和26在Φ-方向上彼此對(duì)準(zhǔn)(如圖1所示，在x-y平面中測(cè)量，繞殼體的X-軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn))。圖1所示的傳感器臂49特意示出為三個(gè)獨(dú)立的元件，這樣一來(lái)每一個(gè)臂中的傳感器T優(yōu)選地相對(duì)于殼體坐標(biāo)系位于相同的角度位置。例如，傳感器T3a和T3b均被安裝在角度Φ3處。這個(gè)優(yōu)選的設(shè)置并不是必須的因?yàn)?，如果T3a和T3b以不同的角度安裝，Φ3Α興Φ3Β，盤(pán)A和盤(pán)B在安裝時(shí)可相應(yīng)地進(jìn)行相對(duì)扭轉(zhuǎn)以抵消這些傳感器之間的角度偏移。一個(gè)不太必須但不失可行性的選擇是實(shí)施校準(zhǔn)步驟，其要求對(duì)零扭轉(zhuǎn)/零偏移量狀態(tài)具有準(zhǔn)確的推斷知識(shí)，這樣相關(guān)計(jì)時(shí)延遲的偏差可以被校準(zhǔn)。優(yōu)選地，當(dāng)與組28，36中的數(shù)字轉(zhuǎn)速計(jì)傳感器等十分相近時(shí)，待測(cè)圖形的目標(biāo)元件區(qū)域23，27導(dǎo)致邏輯真值或高值；類(lèi)似的，感測(cè)線21，25的另一側(cè)的相鄰區(qū)域?qū)е逻壿媯沃祷虻椭?。?dāng)盤(pán)以軸轉(zhuǎn)動(dòng)頻率旋轉(zhuǎn)時(shí)，目標(biāo)圖形通過(guò)組28，36中的轉(zhuǎn)速計(jì)傳感器將產(chǎn)生具有基本變化的負(fù)載循環(huán)的模擬或數(shù)字脈沖序列輸出信號(hào)。對(duì)十分相近的精確定義取決于傳感器組28，36中使用的轉(zhuǎn)速計(jì)傳感器的類(lèi)型以及對(duì)目標(biāo)圖形的具體物理實(shí)現(xiàn)(物理實(shí)現(xiàn)，mechanicalrealization)。優(yōu)選地，當(dāng)感測(cè)線圖形邊緣穿過(guò)位于當(dāng)前盤(pán)的旋轉(zhuǎn)中心和傳感器T之間的劃線時(shí)，轉(zhuǎn)速計(jì)傳感器T被高觸發(fā)或低觸發(fā)。無(wú)論該線于盤(pán)的邊緣在何處交叉，該點(diǎn)即為距離傳感器T最近的點(diǎn)。軸速可隨時(shí)間變化，但優(yōu)選地具有準(zhǔn)穩(wěn)定性；優(yōu)選地，在軸的遞增或小部分旋轉(zhuǎn)中，軸轉(zhuǎn)速44基本恒定(優(yōu)選地恒定且部分旋轉(zhuǎn)度小于45度)。為避免不一致性，認(rèn)為盤(pán)A為參考盤(pán)；因此將測(cè)量盤(pán)B相對(duì)于盤(pán)A的扭轉(zhuǎn)和對(duì)準(zhǔn)。關(guān)于目標(biāo)圖形22和26，圖2示出了位于目標(biāo)盤(pán)20，24之上的一個(gè)傳感器臂49的俯視圖實(shí)施例，作為優(yōu)選實(shí)施。圖2A還示出了最小傳感器組(2個(gè)傳感器/臂49，6個(gè)傳感器/殼體48)的目標(biāo)盤(pán)上的優(yōu)選目標(biāo)圖形。圖2B示出了冗余傳感器組(傳感器T和額外的冗余傳感器M)(4個(gè)傳感器/臂49，12個(gè)傳感器/殼體48)的實(shí)施例圖形。目標(biāo)圖形的精確幾何圖形由盤(pán)將產(chǎn)生的軸向(ζ-向)偏差量決定。對(duì)于其它特征，允許圖形有多種不同變化。本發(fā)明優(yōu)選地利用瞬時(shí)的軸速度44信息根據(jù)扭轉(zhuǎn)和對(duì)準(zhǔn)測(cè)量來(lái)測(cè)量速度。通過(guò)測(cè)量目標(biāo)感測(cè)線上的兩個(gè)連續(xù)升起(或下降)的邊緣之間的時(shí)間，可利用任一轉(zhuǎn)速計(jì)傳感器確定軸速度。這一過(guò)程在數(shù)學(xué)上可表達(dá)如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>其中Φ。(弧度)為目標(biāo)圖形22，26的感測(cè)線前部(或后部)邊緣之間的給定角距離；At(丨1\丨1Ak+1)表示兩個(gè)連續(xù)上升的邊緣經(jīng)過(guò)傳感器Tia的時(shí)間間隔；At(丨1Ak丨1Ak+1)表示兩個(gè)連續(xù)下降的邊緣經(jīng)過(guò)傳感器Tia的時(shí)間間隔。圖3示出了這些計(jì)時(shí)定義以及其它兩個(gè)脈沖寬度定義。同時(shí)，圖3還示出了根據(jù)轉(zhuǎn)速計(jì)信號(hào)進(jìn)行計(jì)時(shí)測(cè)量的符號(hào)定義。計(jì)時(shí)測(cè)量由驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)器的高速時(shí)鐘執(zhí)行，其始于一上升(或下降)邊緣，止于或重置于下一個(gè)上升(或下降)邊緣。在圖1的優(yōu)選實(shí)施例中，有六個(gè)傳感器T可被用于獲取速度(計(jì)時(shí))測(cè)量值。如有必要，可根據(jù)上升和下降邊緣及多個(gè)傳感器T對(duì)速度估計(jì)值進(jìn)行平均，從而獲得瞬時(shí)速度估計(jì)值。優(yōu)選地，通過(guò)首先測(cè)量各目標(biāo)盤(pán)圓周上三點(diǎn)(Δζ1，Δζ2Δζ3)的位移增量來(lái)計(jì)算偏移量測(cè)量值，優(yōu)選地，利用多個(gè)傳感器組28，36進(jìn)行測(cè)量，如使用圖1中的三個(gè)傳感器臂49。通過(guò)測(cè)量目標(biāo)圖形22，26的通過(guò)所引起的脈沖持續(xù)期來(lái)測(cè)量目標(biāo)盤(pán)相對(duì)于傳感器殼體48的位移增量。關(guān)于圖2Α，通過(guò)傳感器的上升邊緣對(duì)軸向位移不敏感，但下降邊緣將成為軸向位移Δζ的一個(gè)函數(shù)。通過(guò)測(cè)量上升和下降邊緣之間的時(shí)間間隔并獲知軸速，便可通過(guò)下式計(jì)算出該傳感器處的軸向位移{Δζ}<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>其中η={1,2,3}為傳感器數(shù)量，M為已知斜度，其由目標(biāo)圖形明確限定并使沿ζ-軸的位移變化與圖形的相應(yīng)的角度范圍相關(guān)。脈沖寬度持續(xù)期At前已述及，并在圖3中示出。關(guān)于圖2B所示的冗余傳感器系統(tǒng)，其不僅可以測(cè)量分別通過(guò)傳感器M和T的上升和下降邊緣之間的脈沖寬度，而且能夠同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)傳感器的上升(下降)邊緣之間的時(shí)間間隔。該架構(gòu)為冗余的；對(duì)非冗余架構(gòu)一般會(huì)要求重復(fù)多次相同的過(guò)程。一旦獲知各盤(pán)周邊三個(gè)獨(dú)立點(diǎn)處的軸向位移，S卩{Δζ1Α，Δζ2Α,ΔΖ3Α}和{Δζ1Β，Δζ2Β,ΔΖ3Β}，便可用確定兩平面間的角變化的矢量法來(lái)計(jì)算角偏移量。圖4示出計(jì)算目標(biāo)盤(pán)上的法向矢量的矢量圖。目標(biāo)盤(pán)上的三點(diǎn)由x-y-z絕對(duì)坐標(biāo)系中的矢量表示。對(duì)于一個(gè)普通的盤(pán)而言，這些矢量由下式表示(圖4未示出)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>其中rQ為目標(biāo)盤(pán)的法向半徑，;i，j>和f分別為在χ-軸方向，y-軸方向和ζ-軸方向的單位矢量。如下所示，名義距離Zn。minal為任意值。為計(jì)算指定盤(pán)的法向矢量，需獲得該盤(pán)上的兩個(gè)矢量。圖4指出了三種可能的途徑<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>從公式4可以看出，只需測(cè)量相對(duì)位移{ΔΖ}。其它量均為常數(shù)且已知。沿ζ-軸的絕對(duì)位置以及盤(pán)沿χ-軸方向和y_軸方向的移動(dòng)均已抵消，因此不作要求。這樣便可按下式類(lèi)似并地計(jì)算盤(pán)A和盤(pán)B地法向矢量<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>三個(gè)矢量的任意交差乘積均應(yīng)相等；但在實(shí)踐中最好充分利用冗余即平均或使用多余的測(cè)量值來(lái)判斷潛在的問(wèn)題。最后，表示偏移量主要測(cè)量的兩個(gè)法向矢量之間的角度偏差θalignment按下式計(jì)算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>單獨(dú)測(cè)量偏移量需要獲得六個(gè)轉(zhuǎn)速計(jì)傳感器T中的最小值，以提供合適的信息。為增加對(duì)準(zhǔn)測(cè)量值的冗余，最好至少增加兩個(gè)額外傳感器，優(yōu)選地如增加一個(gè)具有第一盤(pán)第四傳感器和第二盤(pán)第四傳感器的第四支架傳感器臂49。下面將把對(duì)準(zhǔn)的次級(jí)測(cè)量作為扭轉(zhuǎn)測(cè)量過(guò)程的副產(chǎn)品進(jìn)行描述。優(yōu)選地，本發(fā)明提供扭轉(zhuǎn)測(cè)量，其中測(cè)得的扭轉(zhuǎn)被作為盤(pán)B相對(duì)于盤(pán)A繞ζ-軸的角位移。優(yōu)選地，該測(cè)量扭轉(zhuǎn)的方法包括測(cè)量從盤(pán)A和盤(pán)B上相應(yīng)傳感器發(fā)出的脈沖感測(cè)線上升(或下降)邊緣之間的計(jì)時(shí)差。利用前述為三個(gè)傳感器臂49定義的符號(hào)，有三個(gè)可能的測(cè)量="(個(gè)γ，個(gè)r)=δ/(ιγλγ)()=上升或下降邊緣皆可使用(兩者須等效)，但只有三個(gè)計(jì)時(shí)測(cè)量是獨(dú)立的(即上述每一對(duì)中的一個(gè))。有一種非常特殊的情況是盤(pán)A和盤(pán)B的偏移均為零，即ΔχΑ=ΔχΒ=0且ΔyA=ΔΥβ=0，此時(shí)式(7)中的任一測(cè)量和由式(1)得出的軸的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速將產(chǎn)生一個(gè)簡(jiǎn)單且冗余的扭轉(zhuǎn)測(cè)量。M個(gè)r，r)^=OJsliaflA/(tf,tf)(8)這個(gè)二個(gè)Π式(7)中的計(jì)時(shí)測(cè)量會(huì)因目標(biāo)盤(pán)的偏移位移而失真。此時(shí)式(8)中LHS上的量，即爲(wèi)，式和線，為表觀扭轉(zhuǎn)角度。圖5示出了與目標(biāo)盤(pán)的x-y移動(dòng)相關(guān)的計(jì)時(shí)效果分析。為闡明此點(diǎn)內(nèi)容，首先如圖5所示只考慮參考盤(pán)。圖5A示出盤(pán)A完全以傳感器殼體48的x-y-軸為中心。為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，在盤(pán)的圓周上畫(huà)有一個(gè)凹槽。首先如圖5A楔形陰影區(qū)域所示，將凹槽向上轉(zhuǎn)至距離χ-軸一定弧度Φ的傳感器T處。接著如圖5Β所示，假設(shè)盤(pán)A固定地偏移傳感器殼體48的軸64。在圖5Β的偏移例中，使凹槽旋轉(zhuǎn)相同的弧度顯然會(huì)導(dǎo)致其移過(guò)該傳感器。圖6為圖5的放大圖；它限定了一些其它角度，以提供扭轉(zhuǎn)測(cè)量的詳細(xì)分析圖。如圖6所示，凹槽只需旋轉(zhuǎn)Ψ弧度即可到達(dá)圖5Β的偏移例內(nèi)的傳感器。絕對(duì)角Ψ實(shí)際上與本分析無(wú)關(guān)。關(guān)鍵參數(shù)是相對(duì)角αεφ-ψ。該相對(duì)角可以被看作是旋轉(zhuǎn)中心偏移引起的表觀角度偏差，它由位于φ處的傳感器測(cè)量，這樣就有α=α(Φ，Δχ，Ay)。該偏差顯然對(duì)扭轉(zhuǎn)角度以及來(lái)自轉(zhuǎn)速計(jì)傳感器的計(jì)時(shí)脈沖的測(cè)量具有重要影響。幸運(yùn)的是，角度偏差α能夠與位移參數(shù)相關(guān)。如果結(jié)合圖6所示三角形在χ-軸和y_軸方向的分量并將所得的兩式相除可得/■sin^=Rsinφ-Aysin盧一(警))rcos^/=7cos^-Ax^tan^=[cos^-(f)J(9)由對(duì)α的幾何定義可知<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>其中，φ仍為傳感器T的已知位置，R為傳感器殼體的半徑。由于未知位移Δχ和Ay為超越函數(shù)的自變量，公式(10)繁瑣難用。對(duì)于小位移，公式(10)可簡(jiǎn)化如下(^)land(f)l=>α(^Δχ,Δ;；)(f)cos^-(f)sin^(11)由于Δχ和Ay線性相關(guān)，公式(11)更為簡(jiǎn)單易用。圖7比較了一個(gè)直徑10英寸且與傳感器殼體具有0.200英寸法向間隙的盤(pán)根據(jù)式(10)計(jì)算得到的確切值和根據(jù)式(11)計(jì)算得到的近似值。圖7中角度偏差為傳感器角度Φ的函數(shù)。圖7示出了角度偏差的小移動(dòng)近似值。圖7中的粗線代表確切值；粗線間細(xì)的隱含的線代表近似值。圖7示出四種偏移情況的結(jié)果1)無(wú)偏移，2)僅發(fā)生χ-軸方向偏移，3)僅發(fā)生y_軸方向偏移，和4)同時(shí)發(fā)生χ-軸方向和y-軸方向的偏移。直觀上，圖7中的結(jié)果也是正確的。以圖7中第2)種偏移情況為例，由于僅發(fā)生χ-軸方向的偏移，在Φ=0°或Φ=180°處不會(huì)產(chǎn)生任何偏移，而在Φ=+90°和Φ=-90°時(shí)偏差最大。使用等式(11)中的計(jì)算簡(jiǎn)便但結(jié)果準(zhǔn)確的近似值會(huì)強(qiáng)烈影響為滿(mǎn)足式(11)所示的小相對(duì)位移假定而對(duì)傳感器殼體(即半徑R)的設(shè)計(jì)。等式(8)給出表觀扭轉(zhuǎn)角度的簡(jiǎn)便測(cè)量。上述分析表明該測(cè)量因各盤(pán)的位移偏移而失真。另外，盤(pán)B相對(duì)于盤(pán)A的純粹扭轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致盤(pán)B上所有傳感器相對(duì)于盤(pán)A上對(duì)應(yīng)傳感器發(fā)生相同的角偏移。這一與扭轉(zhuǎn)相關(guān)的相同的角偏移為最終需要測(cè)量的量。利用等式(8)和(10)或(11)的結(jié)果，可使表觀扭轉(zhuǎn)角度與實(shí)際扭轉(zhuǎn)角按下式關(guān)聯(lián)<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>(12)appajentactual、__^^_j__^iwlR!twisldistortionatdiskΛdistortionatdiskΠ其中η為傳感器對(duì)的數(shù)量?？梢园l(fā)現(xiàn)，當(dāng)偏差項(xiàng)為零時(shí)表觀扭轉(zhuǎn)等同于實(shí)際扭轉(zhuǎn)。盡管等式(12)能生成三個(gè)等式，但如上標(biāo)χ'sC)所示，其中共有5個(gè)未知數(shù)。利用圖1所示的傳感器配置可以?xún)H根據(jù)盤(pán)A上的傳感器另外提取出約束方程。引用上述相同推論能夠測(cè)量盤(pán)A上成對(duì)傳感器上升(或下降)邊緣之間的計(jì)時(shí)差，從而得到以下三個(gè)等式<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>(13)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>這三個(gè)等式中只含有兩個(gè)未知數(shù)。利用由式(11)得出的近似值便能夠任意選擇(13)中的兩個(gè)等式來(lái)求解未知的位移偏移。例如，(13)中的前兩個(gè)等式可以寫(xiě)成如下矩陣形式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>該矩陣可求解且不具有特異情形，原因在于一般總能選擇傳感器的位置。如有必要，可以利用(13)中的三個(gè)等式來(lái)求得最小二乘解。將由等式(14)求得的盤(pán)A的位移偏移解和由等式(8)求得的測(cè)量值替代到等式(12)中便得到三個(gè)等式和三個(gè)未知數(shù)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>等式(15)仍可求解，且沒(méi)有特異情形，理由同上。除了提供扭轉(zhuǎn)角度θtwist的測(cè)量值以外，等式(15)和(14)還能夠提供軸對(duì)準(zhǔn)的次級(jí)測(cè)量值，S卩{ΔχΑ，ΔΥα,Δχβ,ΔΥβ}0如上所述，扭轉(zhuǎn)和對(duì)準(zhǔn)測(cè)量要求以準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)測(cè)量值A(chǔ)t的形式輸入數(shù)據(jù)流。轉(zhuǎn)速計(jì)信號(hào)的上升和下降感測(cè)線邊緣為何時(shí)測(cè)量時(shí)間提供了觸發(fā)輸入，但實(shí)際上這些感測(cè)線邊緣的出現(xiàn)有賴(lài)于轉(zhuǎn)軸的速度44。對(duì)上升和下降感測(cè)線邊緣的計(jì)時(shí)測(cè)量相對(duì)于固定時(shí)鐘而言是異步的。最終需要將異步數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)化成同步數(shù)據(jù)流，以便能夠以固定的時(shí)間間隔有規(guī)則地提供扭轉(zhuǎn)和對(duì)準(zhǔn)測(cè)量。為了解對(duì)數(shù)據(jù)流的要求，首先來(lái)看圖8所示的簡(jiǎn)單例子。其中目標(biāo)為盤(pán)周邊的突出區(qū)域。本例中，各盤(pán)的周邊僅有N=8個(gè)目標(biāo)圖形，即編號(hào)為O到7的8個(gè)突出的目標(biāo)區(qū)域。盤(pán)A上突出的目標(biāo)區(qū)域23界于各自的目標(biāo)感測(cè)線21之間。盤(pán)B上突出的目標(biāo)區(qū)域27界于各自的目標(biāo)感測(cè)線25之間。實(shí)踐中優(yōu)選構(gòu)成圖形的目標(biāo)數(shù)目多于此數(shù)。各圖形依次從O至7編號(hào)。如圖8所示，對(duì)一個(gè)給定傳感器而言，各目標(biāo)均將產(chǎn)生一個(gè)上升邊緣和一個(gè)下降邊緣。有多種可能的方式來(lái)采集At測(cè)量需要的數(shù)據(jù)。圖9所示的數(shù)據(jù)流圖為處理計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)的優(yōu)選方法。圖1所示的六個(gè)轉(zhuǎn)速計(jì)產(chǎn)生模擬輸出，即便他們已經(jīng)在傳感器內(nèi)包含了數(shù)字域值電路。通過(guò)模擬，發(fā)現(xiàn)上升或下降邊緣能夠在數(shù)字時(shí)鐘無(wú)法量化的任意時(shí)間出現(xiàn)。模擬信號(hào)由傳感器T輸出后緊接著被輸入到圖9中的12個(gè)觸發(fā)塊78中。接著，流程圖中示出了一個(gè)由能夠輸出高速計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)的高速數(shù)字時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)的高速模塊-M計(jì)數(shù)器。高速計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)被輸入由12個(gè)觸發(fā)塊78形成的陣列。這些觸發(fā)塊78能夠被看作是由模擬的上升或下降邊緣觸發(fā)的樣本-和-儲(chǔ)存裝置。數(shù)據(jù)在觸發(fā)塊輸出端變化的平均速率完全取決于如圖9所示的目標(biāo)圖形的速度和數(shù)量。12個(gè)觸發(fā)塊中的輸出信號(hào)被輸入12個(gè)環(huán)形緩存器80中。盡管12個(gè)觸發(fā)塊78中的輸出信號(hào)通常不會(huì)同時(shí)獲得，但是能夠確定可獲得與第K個(gè)目標(biāo)相關(guān)的一組完整的(即所有12個(gè))輸出信號(hào)的時(shí)間。該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在12個(gè)N-深度的環(huán)形緩存器80中；緩存器80包含為各轉(zhuǎn)速計(jì)傳感器在上升和下降邊緣采集的計(jì)數(shù)值。軸的每一次旋轉(zhuǎn)之后，環(huán)形緩存器80將完全刷新。圖9中，這些矢量數(shù)據(jù)由環(huán)形緩存器80的輸出箭頭表不。只要高速計(jì)數(shù)器大到足夠測(cè)量一個(gè)轉(zhuǎn)速計(jì)傳感器的任意兩個(gè)連續(xù)上升的邊緣之間的完整時(shí)間間隔，將不難產(chǎn)生由溢流導(dǎo)致的高速計(jì)數(shù)重疊。每一個(gè)環(huán)形緩存器都將產(chǎn)生N條信息，用于生成完整的N-I組At數(shù)據(jù)，以計(jì)算每一次旋轉(zhuǎn)的N-I個(gè)不同的扭轉(zhuǎn)和對(duì)準(zhǔn)測(cè)量。也許有人會(huì)嘗試使用某種平均方案來(lái)進(jìn)一步減少數(shù)據(jù)組。該方案在某些形式下是可行的，但優(yōu)選地是分析來(lái)自適當(dāng)?shù)臏y(cè)試裝置的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。顯然，上述假設(shè)允許在一個(gè)完整的旋轉(zhuǎn)中出現(xiàn)變化的情形。這些變化的性質(zhì)將指示究竟該如何進(jìn)行平均。一旦分析過(guò)一套完整的實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然知道如何正確地平均這些數(shù)據(jù)。使用圖1中的系統(tǒng)，傳感器T為可變磁阻傳感器，六個(gè)傳感器的初始設(shè)置均為在0度偏移量處具有0.100英寸的間隔。在零度和1度偏移量處并且在速度為4000，5000，6000和7000rpm的條件下采集精確可變磁阻計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)。在每一個(gè)角度偏移量/速度條件下，負(fù)載扭矩從零負(fù)載以10%的增量變到的最大負(fù)載。利用NationalInstrumentsPCI-660280MHz計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器儀表盤(pán)同時(shí)記錄各傳感器T的精確可變磁阻計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)。根據(jù)計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)扭轉(zhuǎn)角度。本發(fā)明從無(wú)接觸轉(zhuǎn)速計(jì)探針傳感器，如可變磁阻裝置傳感器，提供因目標(biāo)通過(guò)而產(chǎn)生的精確計(jì)時(shí)信號(hào)的準(zhǔn)確測(cè)量。特別地，本發(fā)明提供一種由傳感器和目標(biāo)之間的間隔變化引起的測(cè)量誤差的補(bǔ)償方法。本發(fā)明的優(yōu)選方法是直接補(bǔ)償間隔變化引起的誤差。使用無(wú)接觸轉(zhuǎn)速計(jì)探針傳感器來(lái)檢測(cè)目標(biāo)的通過(guò)，其中因傳感器和目標(biāo)之間的名義間隔變化導(dǎo)致轉(zhuǎn)速計(jì)傳感器信號(hào)變差，因此本發(fā)明是有用的。本發(fā)明提供一個(gè)扭矩測(cè)量系統(tǒng)19，其利用六個(gè)可變磁阻傳感器陣列檢測(cè)撓性聯(lián)接件50的目標(biāo)盤(pán)圓周圖形。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，撓性聯(lián)接件50可承受的角偏移量可高達(dá)2.5度，顯著偏離于常見(jiàn)又需補(bǔ)償?shù)拿x間隔。任意給定傳感器T處的表觀角度偏差記做<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>首先討論Ax=Ay=O的情形。假設(shè)待測(cè)目標(biāo)為給定盤(pán)(如盤(pán)A)上的任意兩個(gè)傳感器T之間的角度，且假設(shè)傳感器經(jīng)校準(zhǔn)(物理放置)后以便名義上使所有相關(guān)角度為零(以齒間距為模量)，可測(cè)量如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>接著，允許出現(xiàn)側(cè)向偏移，即Δχ興0和/或Ay興0，則等式⑵不再成立。如述，等式(Al)能夠用來(lái)預(yù)測(cè)被測(cè)值應(yīng)為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>實(shí)踐中可根據(jù)被測(cè)值利用(A3)求解側(cè)向偏移(<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>事實(shí)上，求解側(cè)向偏移ΛΧ和Ay只需要三個(gè)等式中的兩個(gè)；但三個(gè)等式可以被一起用來(lái)計(jì)算最佳的最小二乘估計(jì)值?，F(xiàn)在將特定傳感器處的間隔變化對(duì)表觀角度偏差的影響考慮進(jìn)來(lái)。對(duì)該分析，假設(shè)角度偏差的線性變化為關(guān)于名義間隔的間隔變化的一個(gè)函數(shù)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>1κ,<Η,πηtl,,c…⑴·11,K1flI,,l,ctti^uilioMdueIoKi.pvminlioil其中R為傳感器支架48的半徑；r為目標(biāo)盤(pán)的半徑；(R_r)為名義間隔；K為角度偏差對(duì)間隔變化的敏感度。圖10示出了計(jì)算作為側(cè)向偏移的一個(gè)函數(shù)的間隔的幾何圖形。函數(shù)g()代表對(duì)于給定側(cè)向偏移ΔΧ和Ay在特定的傳感器T處的實(shí)際間隔。注意，該間隔僅為側(cè)向偏移和已知常數(shù)的函數(shù)。由圖10的三角形，可用復(fù)數(shù)標(biāo)號(hào)表示下列矢量方程<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>利用(A6b)，間隔可簡(jiǎn)單表示為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>等式(Α7)可略微簡(jiǎn)化為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>將(A8)代入(A5)可得<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>與上述分析非常相似，對(duì)于小位移而言，等式(A8)可按下式近似得出<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>將(Al)和(AlO)的近似值代入由等式(A9)給出的準(zhǔn)確形式，可得如下近似值<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>最后將(All)的近似值代入等式(A3)可以得到等式(A4)的拓展公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>其中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>對(duì)于K=0的情形，等式(Α4)獲得從等式(Α4)獲得的初始結(jié)果。從等式(Α12)可以看出，在實(shí)踐中間隔補(bǔ)償為側(cè)向移動(dòng)補(bǔ)償?shù)脑黾?。使用圖1中的系統(tǒng)，傳感器T為可變磁阻傳感器，六個(gè)傳感器的初始設(shè)置均為在0度偏移量處具有0.100英寸的間隔。當(dāng)轉(zhuǎn)速為7000rpm時(shí)，對(duì)準(zhǔn)角度范圍為-2.25度到+2.25度。在每一個(gè)角度偏移量條件下，利用NationalInstrumentsPCI-660280MHz計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器儀表盤(pán)同時(shí)記錄各傳感器的精確可變磁阻計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)。本發(fā)明利用一組無(wú)接觸轉(zhuǎn)速計(jì)傳感器探針，如可變磁阻傳感器，來(lái)測(cè)量?jī)赊D(zhuǎn)軸之間的角對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明利用扭矩測(cè)量系統(tǒng)19的元件采集處理扭矩所需的角對(duì)準(zhǔn)信息。圖11示出了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，其中撓性隔膜聯(lián)接件50具有優(yōu)選的圓周目標(biāo)23，27，其位于嵌在每個(gè)聯(lián)接法蘭盤(pán)中的隔膜的任一側(cè)。目標(biāo)23，27實(shí)際上為與旋轉(zhuǎn)軸線平行的輪齒。六個(gè)可變磁阻目標(biāo)傳感器T三個(gè)一組地分設(shè)在兩個(gè)目標(biāo)盤(pán)上，用于測(cè)量輪齒目標(biāo)通過(guò)的計(jì)時(shí)。目標(biāo)盤(pán)在x_y平面內(nèi)繞ζ-軸旋轉(zhuǎn)。使用如圖11的目標(biāo)盤(pán)，尚無(wú)已知途徑能夠測(cè)量軸向(即ζ-軸方向)位移。圖12示出了聯(lián)接件50的軸偏移引起的撓性聯(lián)接偏差。如圖12所示，聯(lián)接中心，或稱(chēng)順度中心或旋轉(zhuǎn)中心56主要位于所聯(lián)接的撓性盤(pán)的幾何中心。本發(fā)明假設(shè)軸向位移小，且由計(jì)時(shí)測(cè)量可知ΔΧ和Ay偏移，從而可能估計(jì)出角度偏移量。計(jì)算步驟如下計(jì)算在各盤(pán)的旋轉(zhuǎn)中心處兩軸線之間的偏移增量。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>其中下標(biāo)A和B分別代表法蘭盤(pán)A和B。注意，哪個(gè)盤(pán)被標(biāo)記為Α，哪個(gè)盤(pán)被標(biāo)記為B無(wú)關(guān)緊要。最后，近似偏移角度可計(jì)算如下ΓΑ)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>其中R為順度中心到目標(biāo)盤(pán)中心的名義距離。圖13給出的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證測(cè)試結(jié)果，示出了僅使用可變磁阻傳感器T進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)的次級(jí)可選驗(yàn)證。本發(fā)明提供了四十赫茲的扭矩測(cè)量帶寬。本發(fā)明在士300，000英寸-磅的扭矩圍內(nèi)精確測(cè)量扭矩，優(yōu)選地為-270，900英寸-磅到+270，900英寸-磅，轉(zhuǎn)速為2，500到10，OOOrpm，溫度為-80到250F度。測(cè)量扭轉(zhuǎn)的方法包括提供具有目標(biāo)圖形22的第一轉(zhuǎn)盤(pán)20(盤(pán)A)，提供具有目標(biāo)圖形26的第二轉(zhuǎn)盤(pán)24(盤(pán)B)，提供用于檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形22且具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組28(第一盤(pán)第一傳感器Tia，第一盤(pán)第二傳感器T2a，第一盤(pán)第三傳感器T3A)，和用于測(cè)量第二轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形26且具有至少三個(gè)傳感器的第二傳感器組36(第二盤(pán)第一傳感器Tib，第二盤(pán)第二傳感器T2b，第二盤(pán)第三傳感器T3B)。本方法包括測(cè)量第一轉(zhuǎn)盤(pán)20相對(duì)于至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組28的側(cè)向位移增量和角位移增量，以及第二轉(zhuǎn)盤(pán)24相對(duì)于至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組36的側(cè)向位移增量和角位移增量。本方法包括利用至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組和至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組測(cè)量第一轉(zhuǎn)盤(pán)20相對(duì)于第二轉(zhuǎn)盤(pán)24的表觀扭轉(zhuǎn)，并利用測(cè)得的表觀扭轉(zhuǎn)確定實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度、側(cè)向位移增量及盤(pán)A和盤(pán)B的角位移。優(yōu)選地，盤(pán)A的位移增量和側(cè)向位移測(cè)量由盤(pán)A的傳感器組28間的計(jì)時(shí)測(cè)量計(jì)算而來(lái)。優(yōu)選地，盤(pán)B的位移增量和側(cè)向位移測(cè)量由盤(pán)B的傳感器組36間的計(jì)時(shí)測(cè)量計(jì)算而來(lái)。優(yōu)選地，表觀扭轉(zhuǎn)測(cè)量根據(jù)盤(pán)A的傳感器組28中各傳感器T間的計(jì)時(shí)測(cè)量和盤(pán)B的傳感器組36中各傳感器T間的相應(yīng)計(jì)時(shí)測(cè)量計(jì)算而來(lái)。本發(fā)明包括扭矩測(cè)量系統(tǒng)19，該系統(tǒng)具有繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸60旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)盤(pán)A，其中第一盤(pán)20在x-y平面延伸并具有目標(biāo)圖形22，以及具有繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)中心z_軸62旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)盤(pán)B，其中第二盤(pán)24在x-y平面延伸并具有目標(biāo)圖形26。該系統(tǒng)19包括一個(gè)以傳感器支架參考ζ-軸64為中心的傳感器支架48，該支架環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)20和第二轉(zhuǎn)盤(pán)24，并且包括第一盤(pán)第一傳感器、第一盤(pán)第二傳感器和第一盤(pán)第三傳感器，這三個(gè)傳感器環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)20固定并將其包圍，且被定位成用于測(cè)量第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形22；還包括第二盤(pán)第一傳感器，第二盤(pán)第二傳感器和第二盤(pán)第三傳感器，這三個(gè)傳感器環(huán)繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)24固定并將其包圍，且被定位成用于測(cè)量第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形26。第一盤(pán)第一傳感器與于第二盤(pán)第一傳感器在圓周上相鄰放置；第一盤(pán)第二傳感器與第二盤(pán)第二傳感器在圓周上相鄰放置；第一盤(pán)第三傳感器與于第二盤(pán)第三傳感器在圓周上相鄰放置。這些傳感器用于測(cè)量第一轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸60相對(duì)于傳感器支架參考Z-軸64的Δχ偏移量和Δy偏移量和相對(duì)于傳感器支架的θχ偏移量和θy偏移量，以及第二轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸62相對(duì)于傳感器支架參考ζ-軸64的Δχ偏移量和Δy偏移量和相對(duì)于傳感器支架的θχ偏移量和θy偏移量。系統(tǒng)19用于確定第一轉(zhuǎn)盤(pán)和第二轉(zhuǎn)盤(pán)之間的實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度θtwist，優(yōu)選地，該實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度用于和預(yù)設(shè)的聯(lián)接順度一起測(cè)量扭矩。本發(fā)明包括扭矩軸偏差測(cè)量系統(tǒng)19，該系統(tǒng)包括繞第一旋轉(zhuǎn)中心Z-軸旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)盤(pán)及軸，其中第一盤(pán)在x-y平面內(nèi)延伸并具有圓周目標(biāo)圖形；繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)中心Z-軸旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)盤(pán)及軸，其中第二盤(pán)在x-y平面內(nèi)延伸并具有圓周目標(biāo)圖形，第一轉(zhuǎn)軸52和第二轉(zhuǎn)軸54與第一轉(zhuǎn)盤(pán)和第二轉(zhuǎn)盤(pán)之間的旋轉(zhuǎn)中心56撓性聯(lián)接；以傳感器支架參考Z-軸64為中心的傳感器支架48，該支架環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)和第二轉(zhuǎn)盤(pán)，其中第一盤(pán)第一傳感器、第一盤(pán)第二傳感器和第一盤(pán)第三傳感器環(huán)繞并固定于第一轉(zhuǎn)盤(pán)并將其包圍，且被定位成用于檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形，第二盤(pán)第一傳感器、第二盤(pán)第二傳感器和第二盤(pán)第三傳感器環(huán)繞并固定于第二轉(zhuǎn)盤(pán)并將其包圍，且被定位成用于檢測(cè)第二轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形。第一盤(pán)第一傳感器與于第二盤(pán)第一傳感器在圓周上相鄰放置；第一盤(pán)第二傳感器與第二盤(pán)第二傳感器在圓周上相鄰放置；第一盤(pán)第三傳感器與于第二盤(pán)第三傳感器在圓周上相鄰放置。這些傳感器用于檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)中心Z-軸60相對(duì)于傳感器支架參考Z-軸64的ΔX偏移量和Δy偏移量和相對(duì)于傳感器支架的θχ偏移量和θy偏移量，以及檢測(cè)第二轉(zhuǎn)盤(pán)中心ζ-軸62相對(duì)于傳感器支架參考Z-軸64的Δχ偏移量和Δy偏移量和相對(duì)于傳感器支架的θχ偏移量和θy偏移量，從而確定第一轉(zhuǎn)盤(pán)與第二轉(zhuǎn)盤(pán)之間的實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度θtwist，并且確定在旋轉(zhuǎn)中心處的第一旋轉(zhuǎn)中心Z-軸和第二旋轉(zhuǎn)中心Z-軸之間的偏移增量，并提供扭矩和軸偏移量測(cè)量。在不偏離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改和變化。因而，只要符合隨付的權(quán)利要求及其等價(jià)描述的范圍，則認(rèn)為本發(fā)明涵蓋了對(duì)其進(jìn)行的修改和變化。權(quán)利要求一種測(cè)量扭矩的方法，包括提供第一轉(zhuǎn)盤(pán)，所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)具有目標(biāo)圖形；提供第二轉(zhuǎn)盤(pán)，所述第二轉(zhuǎn)盤(pán)具有目標(biāo)圖形；提供第一轉(zhuǎn)軸于第一轉(zhuǎn)盤(pán)，提供第二轉(zhuǎn)軸于第二轉(zhuǎn)盤(pán)，所述第一轉(zhuǎn)軸和所述第二轉(zhuǎn)軸與位于所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)和所述第二轉(zhuǎn)盤(pán)之間的旋轉(zhuǎn)中心聯(lián)接；提供至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組，所述第一傳感器組包括第一盤(pán)第一傳感器、第一盤(pán)第二傳感器和第一盤(pán)第三傳感器，所述至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組用于檢測(cè)所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形，所述至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組環(huán)繞所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)固定并將其包圍；提供至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組，所述第二傳感器組包括第二盤(pán)第一傳感器、第二盤(pán)第二傳感器和第二盤(pán)第三傳感器，所述至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組用于檢測(cè)所述第二轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形，所述至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組環(huán)繞所述第二轉(zhuǎn)盤(pán)固定并將其包圍；利用所述至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組和至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組，測(cè)量所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)相對(duì)于所述第二轉(zhuǎn)盤(pán)的表觀扭轉(zhuǎn)，根據(jù)測(cè)得的表觀扭轉(zhuǎn)確定實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度θtwist，確定所述第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸之間的角偏移量。2.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法包括對(duì)所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)(A)的側(cè)向位移和所述第二轉(zhuǎn)盤(pán)(B)的側(cè)向位移進(jìn)行補(bǔ)償。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，提供第一傳感器組包括提供傳感器支架，第一盤(pán)第一傳感器與第一轉(zhuǎn)盤(pán)由間隔分隔，第一盤(pán)第二傳感器與第一轉(zhuǎn)盤(pán)由間隔分隔，第一盤(pán)第三傳感器與第一轉(zhuǎn)盤(pán)由間隔分隔；所述方法包括補(bǔ)償?shù)谝槐P(pán)第一傳感器與第一轉(zhuǎn)盤(pán)之間間隔的變化、第一盤(pán)第二傳感器與第一轉(zhuǎn)盤(pán)之間間隔的變化、和第一盤(pán)第三傳感器與第一轉(zhuǎn)盤(pán)之間間隔的變化。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，提供第二傳感器組包括提供傳感器支架，第二盤(pán)第一傳感器與第二轉(zhuǎn)盤(pán)由間隔分隔，第二盤(pán)第二傳感器與第二轉(zhuǎn)盤(pán)由間隔分隔，第二盤(pán)第三傳感器與第二轉(zhuǎn)盤(pán)由間隔分隔；所述方法包括補(bǔ)償?shù)诙P(pán)第一傳感器與第二盤(pán)之間間隔的變化、第二盤(pán)第二傳感器與第二盤(pán)之間間隔的變化、和第二盤(pán)第三傳感器與第二盤(pán)之間間隔的變化。5.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括提供傳感器支架，以固定所述至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組和所述至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組，其中所述第一盤(pán)第一傳感器與所述第二盤(pán)第一傳感器相鄰放置，所述第一盤(pán)第二傳感器與所述第二盤(pán)第二傳感器相鄰放置，所述第一盤(pán)第三傳感器與所述第二盤(pán)第三傳感器相鄰放置6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，第一盤(pán)第一傳感器與第二盤(pán)第一傳感器軸向?qū)?zhǔn)，第一盤(pán)第二傳感器與第二盤(pán)第二傳感器軸向?qū)?zhǔn)，第一盤(pán)第三傳感器與第二盤(pán)第三傳感器軸向?qū)?zhǔn)。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述軸向?qū)?zhǔn)的第一盤(pán)第一傳感器和第二盤(pán)第一傳感器，所述軸向?qū)?zhǔn)的第一盤(pán)第二傳感器與第二盤(pán)第二傳感器以及所述軸向?qū)?zhǔn)的第一盤(pán)第三傳感器與第二盤(pán)第三傳感器為平行對(duì)準(zhǔn)。8.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法包括對(duì)盤(pán)傳感器和轉(zhuǎn)盤(pán)之間的間隔變化進(jìn)行補(bǔ)I^XO9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中提供所述具有目標(biāo)圖形的第一轉(zhuǎn)盤(pán)包括提供具有圓周目標(biāo)圖形的第一轉(zhuǎn)盤(pán)。10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中提供所述具有目標(biāo)圖形的第二轉(zhuǎn)盤(pán)包括提供具有圓周目標(biāo)圖形的第二轉(zhuǎn)盤(pán)。11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中提供至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組包括提供至少具有三個(gè)可變磁阻傳感器的第一傳感器組。12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中提供至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組包括提供至少具有三個(gè)可變磁阻傳感器的第二傳感器組。13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中提供至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組包括提供至少具有三個(gè)光學(xué)傳感器的第一傳感器組。14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中提供至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組包括提供至少具有三個(gè)光學(xué)傳感器的第二傳感器組。15.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括根據(jù)第一盤(pán)、第二盤(pán)，或第一盤(pán)和第二盤(pán)確定各盤(pán)的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)軸速。16.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括測(cè)量第一盤(pán)相對(duì)于第一傳感器組的側(cè)向位移增量和角位移增量，以及第二盤(pán)相對(duì)于第二傳感器組的側(cè)向位移增量和角位移增量。17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度θtwist是利用第一盤(pán)相對(duì)于第一傳感器組的側(cè)向位移增量和角位移增量、第二盤(pán)相對(duì)于第二傳感器組的側(cè)向位移增量和角位移增量、以及第一盤(pán)和第二盤(pán)的位移來(lái)確定。18.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形和所述第二轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形彼此相同。19.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)有多個(gè)第一感測(cè)線和所述第二轉(zhuǎn)盤(pán)有多個(gè)第二感測(cè)線，并且測(cè)量所述第一感測(cè)線和第二感測(cè)線上的兩個(gè)連續(xù)升起或下降的邊緣之間的時(shí)間以確定實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度etwist。20.如權(quán)利要求1至19所述的任一項(xiàng)的方法用于測(cè)量扭轉(zhuǎn)角度。21.一種測(cè)量扭矩的系統(tǒng)方法，包括第一轉(zhuǎn)盤(pán)，所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)具有目標(biāo)圖形；第二轉(zhuǎn)盤(pán)，所述第二轉(zhuǎn)盤(pán)具有目標(biāo)圖形；提供于第一轉(zhuǎn)盤(pán)的第一轉(zhuǎn)軸，提供于第二轉(zhuǎn)盤(pán)的第二轉(zhuǎn)軸，所述第一轉(zhuǎn)軸和所述第二轉(zhuǎn)軸與位于所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)和所述第二轉(zhuǎn)盤(pán)之間的旋轉(zhuǎn)中心聯(lián)接；至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組，所述第一傳感器組包括第一盤(pán)第一傳感器、第一盤(pán)第二傳感器和第一盤(pán)第三傳感器，所述至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組用于檢測(cè)所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形，所述至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組環(huán)繞所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)固定并將其包圍；至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組，所述第二傳感器組包括第二盤(pán)第一傳感器、第二盤(pán)第二傳感器和第二盤(pán)第三傳感器，所述至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組用于檢測(cè)所述第二轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形，所述至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組環(huán)繞所述第二轉(zhuǎn)盤(pán)固定并將其包圍；其中利用所述至少具有三個(gè)傳感器的第一傳感器組和至少具有三個(gè)傳感器的第二傳感器組，測(cè)量所述第一轉(zhuǎn)盤(pán)相對(duì)于所述第二轉(zhuǎn)盤(pán)的表觀扭轉(zhuǎn)，根據(jù)測(cè)得的表觀扭轉(zhuǎn)確定實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度9twist.全文摘要本發(fā)明提供一種測(cè)量扭矩的方法/系統(tǒng)。該方法/系統(tǒng)包括提供具有目標(biāo)圖形的第一轉(zhuǎn)盤(pán)A和提供具有目標(biāo)圖形的第二轉(zhuǎn)盤(pán)B。該方法/系統(tǒng)包括提供具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組，其包括第一盤(pán)第一傳感器(1A)、第一盤(pán)第二傳感器器(2A)、及第一盤(pán)第三傳感器(3A)。該具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組用于檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形，其環(huán)繞第一轉(zhuǎn)盤(pán)固定。本方法包括提供具有至少三個(gè)傳感器的第二傳感器組，包括第二盤(pán)第一傳感器(1B)、第二盤(pán)第二傳感器(2B)、及第二盤(pán)第三傳感器(3B)。具有至少三個(gè)傳感器的第二傳感器組用于檢測(cè)第二轉(zhuǎn)盤(pán)目標(biāo)圖形，其環(huán)繞第二轉(zhuǎn)盤(pán)固定。該方法/系統(tǒng)包括利用具有至少三個(gè)傳感器的第一傳感器組和具有至少三個(gè)傳感器的第二傳感器組檢測(cè)第一轉(zhuǎn)盤(pán)相對(duì)于第二轉(zhuǎn)盤(pán)的表觀扭轉(zhuǎn)，并根據(jù)測(cè)得的表觀扭轉(zhuǎn)確定實(shí)際扭轉(zhuǎn)角度。文檔編號(hào)G01B7/31GK101799339SQ20101000020公開(kāi)日2010年8月11日申請(qǐng)日期2004年8月27日優(yōu)先權(quán)日2003年8月29日發(fā)明者史蒂夫·C·索思沃德申請(qǐng)人:洛德公司