本发明专利技术提供了一种在一个离合装备系统中测量仪器位置的方法，该仪器架设在仪器轴上。仪器轴通过一个减速齿轮箱被马达轴驱动。仪器的位置是根据马达轴的位置和仪器轴的位置的函数来进行测量，马达轴位置的测量值比仪器轴位置的测量值的精度更高。因为装备系统是可以离合的，当马达轴位置的测量值不再准确的代表仪器的位置时，系统有必要进行实时检测。在这种情况下，马达轴位置的测量值将被同步到仪器轴位置的测量值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、专利
此专利技术涉及用于瞄准仪器的装备系统，比如望远镜。更独特是，此专利技术涉及允许马达驱动瞄准和手动瞄准的计算机化的装备系统。2、相关技术描述一些仪器，比如像望远镜，需要进行瞄准，本专利技术的方法对于自动瞄准的过程有很多便利的好处。例如，一个有自动瞄准功能的望远镜按照程序来对准天体目标时，对于使用者是非常困难的，一个有自动瞄准功能的望远镜可被设定程序来实现实时跟踪天体目标，这样的方法可以定时拍照。通常像这种自动化系统会根据观测地的地理位置预先校准仪器，比如地理经度和纬度，然后再瞄准一个已知的目标，如对着一个已知的，容易定位的天体目标，比如北极星。一旦此系统已被校准，对于此仪器的任何指向都可根据关联的坐标系进行校准。为了实现用于参照和测量的指向关系，此仪器上被架设在一个或多个相互协调的可旋转的轴(“仪器轴”)上，这些系统最基本的是，每个仪器轴直接都耦合到被马达驱动的马达轴。这种连接通常靠一个减速齿轮组来实现，并可允许使用小功率马达。一种典型的减速比是100∶1与校准坐标系相关联的仪器位置信息可以通过每个仪器轴的转动函数来计算。用轴编码器来测量轴旋转的技术是很有名的，比如美国数码公司制造的光电编码器。11100 NE 34th，北美洲，W/A 98682美国。虽然它更多地是自己直接测量仪器轴的旋转，但是有一个重要的好处是可以利用直接测量马达轴的旋转来替代。因为这个马达轴和仪器轴通过一个减速齿轮箱来耦合。当每个仪器轴旋转一圈，同时与之耦合的这个马达将旋转很多圈，比如100圈。因此当编码器来测量马达轴的旋转时，在精确度上比测量仪器轴的旋转要提高很多，两个代表性的数量级的区别在于精度上的降低主要来自于存在减速齿轮箱内部的齿隙然而，有些不足的是通过耦合器连接在马达轴上的仪器轴只能在马达的驱动下进行瞄准。为了手动瞄准，如果使用者给仪器手动施加一个转矩，使其绕仪器轴转动。此转矩将被传送到齿轮箱和马达且可能会损坏它们。有一个方法克服此不足在齿轮箱与仪器轴之间安装一个合适的离合器当马达提供一个转矩到马达轴后，这个转矩通过齿轮箱和离合器被传送到仪器轴；然而，当使用者用手施加一个转矩到仪器轴时，此离合器脱离马达轴，以防止此转矩传送到齿轮箱、马达轴或马达上。虽然，这离合器功能胜过用手瞄准仪器，但它的代价较大，因为这个马达轴不再直接耦合到此仪器轴，马达轴转动的位置也不再准确的代表这个仪器轴位置。即是说，如一个使用者用手旋转仪器轴，此时脱离后的离合器不会促使马达轴旋转，因此这个马达轴也就不会同仪器轴和仪器保持同步。按照惯例，在离合器系统里，有三种解决测量仪器轴位置的方案。第一，将编码器安装在用于测量的仪器轴上。因此，确信方法要以降低精确为代价，两种代表性的数量级。第二，采用精度更高、更加昂贵的编码器来测量仪器轴的旋转，以确保其准确性和精度。第三，采用编码器来测量马达轴的旋转角度，以确保其精度；然而，保证了精确度，当每次手动给仪器轴施加转矩后，此系统不得不重新校准，显然，所有的方案都有一些缺点。因此，需要更好的方法来测量离合器系统里的仪器位置一种方法是利用马达轴测量精度和仪器轴测量准确性来实现。专利技术概要此专利技术正符合这种需要。根据本专利技术的一个方面，必须提供一个用于测量仪器位置的装置，该装置包含一个能接受来自马达施加转矩的马达轴；一个连接在可旋转仪器上的仪器轴；一个介于马达轴和仪器轴之间的联接，此联接可以在第一种运转模式和第二运转模式之间选择。如在第一种运转模式中，仪器轴和马达轴连接，并在马达轴施加的转矩的作用下旋转；在第二种运转模式中，仪器轴脱离马达轴完全独立旋转；一个对应于马达轴位置并能产生马达轴位置信号(“MSP信号”)的马达轴位置探测器(“MSP探测器”)；一个对应于仪器轴位置并能产生仪器轴位置信号(“ISP信号”)的仪器轴位置探测器(“ISP探测器”)；一个能从MSP探测器上接收MSP信号和从ISP探测器接收ISP信号以及利用MSP信号和ISP信号函数来测量仪器位置的控制器。这种联接包含介于仪器轴和马达轴之间的离合器。在一种执行中，MSP探测器与ISP探测器同步。例如，MSP探测器可以同步到ISP探测器以适应ISP信号。当只以马达轴位置信号的函数代表的仪器位置和只以仪器位置信号的函数代表的仪器位置不同时，MSP探测器可以同步到ISP探测器。像这种不同超过一个极限最大误差值。例如，这个极限最大误差值等于MSP信号和ISP信号不同测量值的最大差值的绝对值。一种执行中，测量仪器位置的MSP信号和ISP信号的函数定义为如果MSP信号与ISP信号同步，那么就以MSP信号代表的值作为函数的结果；否则，就以ISP信号所代表的值作为函数的结果。在一种执行中，当MSP信号与ISP信号同步时，那么MSP信号代表仪器位置的精度比ISP信号代表的仪器位置的精度更高。在一种执行中，控制器使MSP探测器同步。MSP探测器可包含一个通过马达轴旋转预先确定的角度并产生方向性马达轴旋转信号的轴编码器和一个能接收马达轴旋转信号并能将马达轴旋转信号记录入MSP信号的递增-递减计数器。递增-递减计数器是一个可承载的计数器，例如，控制器可以通过给递增-递减计数器加载一个用来替换现有MSP信号的同步值，并使MSP探测器同步。同步值可以是一个ISP信号的函数值。在一种执行中，联接包含介于马达轴和离合器之间并有一个齿轮速比的齿轮箱。比如被用于同步的ISP信号的函数可产生一个用ISP信号和齿轮速比的乘积来代表的同步值。在一种执行中，这也包括一个与控制器连接的使用者界面，以便接收仪器的位置信息和呈现关于仪器位置的信息。这也包含一个给马达轴提供转矩和控制器发出的驱动信号产生转矩的马达。控制器可以响应从使用者界面接收到的信息产生驱动信号和显示代表仪器位置的MSP信号和ISP信号的函数的结果依据本专利技术的另一方面，提供一个测量仪器位置的方法，该方法包括将仪器安装在可旋转的仪器轴上；将仪器轴连接到可从马达上接收转矩的马达轴上。例如，在第一种运转模式中，仪器轴和马达轴连接在一起，并在马达轴输出的转矩的作用下旋转；在第二种运转模式中，仪器轴脱离马达轴，并完全独立旋转；根据马达轴的位置产生马达位置信号(“MSP信号”)和根据仪器位置产生仪器位置信号(“ISP信号”)来对应仪器轴的位置；并以MSP信号和ISP信号作为函数来测量仪器的位置。在一种执行中，连接包含介于仪器轴和马达轴之间的离合器。在一种执行中，更好的方法包括将MSP信号同步到ISP信号。例如，当MSP信号所代表的值和ISP信号所代表的值不一致时，执行同步操作使MSP信号同步到ISP信号，比如当与ISP信号所代表的值的差值超过一个极限最大误差值时，这个极限最大误差值就等于MSP信号和ISP信号之间历来最大测量值的差值的绝对值。。在一种执行中，用来测量仪器位置的MSP信号和ISP信号的函数，定义为如果MSP信号和ISP信号同步，那么就以MSP信号所代表的值作为函数的结果；否则，就以ISP信号所代表的值作为函数的结果。在一种执行中，当MSP信号和ISP信号同步时，那么MSP信号所代表的仪器位置的精度比ISP信号所代表的仪器位置精确更高。在一种执行中，测量方法包含将MSP信号同步到ISP信号。在一种执行中，产生一个适合马达本文档来自技高网...
【技术保护点】
一个用来测量仪器位置的装置，其特征在于：这装置包含：（ａ）一个马达转轴，用来接受来自马达的力矩；（ｂ）一个用于架设仪器并可旋转的仪器轴；（ｃ）一个介于马达转轴和仪器转轴之间的联接，该联接可切换第一种运转模式和第二种运 转模式；（ｉ）在第一种运转模式，仪器轴与马达轴啮合，并可在来自马达轴施加的转矩作用下而转动；（ｉｉ）在第二种运转模式，仪器轴脱离马达轴，所以仪器轴独立于马达轴自由转动；（ｄ）一个马达轴位置探测器（“ＭＳＰ探测器”）， 它可以对马达轴旋转的角度位置作出反应，产生马达轴位置信号（“ＭＳＰ信号”）；（ｅ）一个仪器轴位置探测器（“ＩＳＰ探测器”），它可以对仪器轴旋转的角度位置作出反应，产生仪器轴位置信号（“ＩＳＰ信号”）；（ｆ）一个控制器，可以从 马达轴位置探测器接收马达轴位置信号，也可从仪器轴位置探测器上接收仪器轴位置信号，并用ＭＳＰ信号和ＩＳＰ信号的函数来测量仪器的位置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：杰克金泉陈，刘乃昌，
申请(专利权)人：苏州信达光电科技有限公司，沈达忠，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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