CN109506835A - 一种摆轮静平衡数据的采集与处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摆轮静平衡数据的采集与处理系统及方法，涉及摆轮静平衡数据的处理技术域，该摆轮静平衡数据的采集与处理系统包括：微振动传感器、激光发射反射系统、数据采集前端硬件电路、模拟量数据采集卡、开关量输入输出卡以及工控机，且利用工控机装载的MATLAB平台编写零相移带通滤波算法实现软件与硬件相结合，且应用先进的零相移带通滤波算法，能够实现硬件不能实现的摆轮静平衡系统的信号的滤波功能，通过软件替代硬件，大大降低滤波成本，软件部分又不需要人工维护，价格上有非常大的优势；由于滤波过程依靠软件算法，因此，不存在滤波精度随着零件的磨损而降低的情况，保证了产品质量。

Description

一种摆轮静平衡数据的采集与处理系统及方法

技术领域

本发明涉及摆轮静平衡数据的处理技术领域，更具体的涉及一种摆轮静平衡数据的采集与处理系统及方法。

背景技术

手表在日常生活中非常普及，人们在选购手表的时候，通常以走时是否精准为第一要求，而摆轮运转的平均与否直接影响手表走时的精确度。因此，摆轮是否平衡，是手表是否走时精确的关键。若摆轮出现不平衡情况，则需要对其进行加工，从而消除摆轮的偏重量，实现摆轮静平衡。在这一过程中，需要将摆轮偏重传感器输出的偏重数据以及偏重角度采集并进行处理。

目前的摆轮静平衡系统的数据采集与处理，应用的是硬件搭建的滤波器，但是表摆轮偏重量数据并不是在静态环境下测得的，因此，难免会受到外界环境以及传感器噪声的影响，导致测量数据中包含大量不同性质的噪声。由于摆轮静平衡系统对于信号调理过程要求极高，包括低滤波器、高Q值带通滤波器，以及对相位及其敏感的角度检测等要求非常高，只有这样，才有可能设计出精度高的钟表。因此，仅仅用一般的滤波器进行数据的处理，是达不到要求的精度的，只有高精度的滤波器才可以达到要求。但是能够达到相对高精度的硬件滤波器又存在着结构复杂、成本价格以及维护价格昂贵、且精度随着零件的磨损而逐渐降低。

发明内容

本发明实施例提供一种摆轮静平衡数据的采集与处理系统及方法，用以解决现有技术中高精度的硬件滤波器又存在着结构复杂、成本价格以及维护价格昂贵、且精度随着零件的磨损而逐渐降低的问题。

本发明实施例提供一种摆轮静平衡数据的采集与处理系统，包括：微振动传感器、激光发射反射系统、数据采集前端硬件电路、模拟量数据采集卡、开关量输入输出卡以及工控机；

所述微振动传感器与所述激光发射反射系统均安装在摆轮支架上，所述微振动传感器，用于采集摆轮偏重量信号，所述激光发射反射系统，用于采集摆轮的角度基准信号；所述数据采集前端硬件电路将所述摆轮偏重量信号进行两级放大，得到放大后的摆轮偏重量信号，以及将角度基准信号进行两级放大，得到放大后的角度基准信号；所述模拟量数据采集卡，用于将放大后的摆轮偏重量信号传输至所述工控机；所述开关量输入输出卡，用于将所述放大后的角度基准信号传输至所述工控机；

所述工控机利用零相移带通滤波算法对放大后的摆轮偏重量信号进行处理得到滤波后的摆轮偏重量信号；并将滤波后的摆轮偏重量信号与放大后的角度基准信号经差值比较算法进行比较得到角度差值。

较佳地，所述激光发射反射系统为光电传感器。

较佳地，所述工控机用于装载MATLAB/Simulink平台，所述MATLAB/Simulink平台利用零相移带通滤波算法对放大后的摆轮偏重量信号进行处理得到滤波后的摆轮偏重量信号；并将滤波后的摆轮偏重量信号与放大后的角度基准信号经差值比较算法进行比较得到角度差值。

较佳地，所述MATLAB/Simulink平台用于：

利用放大后的摆轮偏重信号对应的时间序列求取巴特沃斯带通滤波器的滤波系数a，b；

利用a，b求取滤波器传递函数；

所述滤波器传递函数与所述放大后的摆轮偏重量信号经零相移滤波算法进行滤波得到滤波后的摆轮偏重量信号。

较佳地，所述MATLAB/Simulink平台用于：

将滤波后的摆轮偏重量信号转换为方波脉冲信号；

确定方波脉冲信号中所有上升沿所对应的时间点；

将所有相邻两时间点做差值运算得到多个第一时间差数值；

将多个第一时间差数值中的每一个第一时间差数值与25ms做差值运算得到多个第二时间差数值；

确定多个第二时间差数值中第二时间差数值最小的第二时间差数值；

确定最小的第二时间差数值对应的第一时间差数值，并将方波脉冲信号所述第一时间差数值对应的两时间点之间的下降沿对应的时间点确定为滤波后的摆轮偏重量信号的下降沿的时间点；

确定放大后的角度基准信号中所述第一时间差数值对应的两时间点之间的放大后的角度基准信号下降沿对应的时间点；

将所述滤波后的摆轮偏重量信号的下降沿的时间点与放大后的角度基准信号下降沿对应的时间点做差值运算得到角度差值。

较佳地，所述MATLAB/Simulink平台用于：

零相移带通滤波后的摆轮偏重量信号插入过零点的值，以及过零点的值所对应的时间点。

本发明实施例提供一种摆轮静平衡数据的采集与处理方法，包括：

采集摆轮偏重量信号，以及摆轮的角度基准信号；

将所述摆轮偏重量信号进行两级放大，得到放大后的摆轮偏重量信号，以及将角度基准信号进行两级放大，得到放大后的角度基准信号；

利用零相移带通滤波算法对放大后的摆轮偏重量信号进行处理得到滤波后的摆轮偏重量信号；

将滤波后的摆轮偏重量信号与放大后的角度基准信号经差值比较算法进行比较得到角度差值。

较佳地，所述零相移带通滤波算法包括：

利用放大后的摆轮偏重信号对应的时间序列求取巴特沃斯带通滤波器的滤波系数a，b；

利用a，b求取滤波器传递函数；

所述滤波器传递函数与所述放大后的摆轮偏重量信号经零相移滤波算法进行滤波得到滤波后的摆轮偏重量信号。

较佳地，所述将滤波后的摆轮偏重量信号与放大后的角度基准信号经差值比较算法进行比较得到角度差值包括：

将滤波后的摆轮偏重量信号转换为方波脉冲信号；

确定方波脉冲信号中所有上升沿所对应的时间点；

将所有相邻两时间点做差值运算得到多个第一时间差数值；

将多个第一时间差数值中的每一个第一时间差数值与25ms做差值运算得到多个第二时间差数值；

确定多个第二时间差数值中第二时间差数值最小的第二时间差数值；

确定最小的第二时间差数值对应的第一时间差数值，并将方波脉冲信号所述第一时间差数值对应的两时间点之间的下降沿对应的时间点确定为滤波后的摆轮偏重量信号的下降沿的时间点；

确定放大后的角度基准信号中所述第一时间差数值对应的两时间点之间的放大后的角度基准信号下降沿对应的时间点；

将所述滤波后的摆轮偏重量信号的下降沿的时间点与放大后的角度基准信号下降沿对应的时间点做差值运算得到角度差值。

本发明实施例中，通过微振动传感器、激光发射反射系统、数据采集前端硬件电路、模拟量数据采集卡、开关量输入输出卡以及工控机，且利用工控机装载的MATLAB平台编写零相移带通滤波算法实现软件与硬件相结合，且应用先进的零相移带通滤波算法，能够实现硬件不能实现的摆轮静平衡系统的信号的滤波功能，通过软件替代硬件，大大降低滤波成本，软件部分又不需要人工维护，价格上有非常大的优势；由于滤波过程依靠软件算法，因此，不存在滤波精度随着零件的磨损而降低的情况，保证了产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种摆轮静平衡数据的采集与处理系统的原理框图；

图2为本发明实施例提供的数据前端采集硬件电路的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的摆轮支架的部分的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种摆轮静平衡数据的采集与处理方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的零相移数字带通滤波算法的实现方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的差值比较算法的流程示意图；

图7零相移带通滤波后的摆轮偏重量信号——未插入过零点的原始数据散点图；

图8为零相移带通滤波后的摆轮偏重量信号——未插入过零点的原始数据折线图；

图9为本发明实施例提供的的两个点之间就存在过零点的示意图；

图10为本发明实施例提供的另一种两个点之间就存在过零点的示意图；

图11为本发明实施例提供的零相移带通滤波后的摆轮偏重量信号——插入过零点的数据散点图；

图12为本发明实施例提供的零相移带通滤波后的摆轮偏重量信号——插入过零点的数据折线图；

图13为本发明实施例提供的将图12变为方波的的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

图1示例性的示出了本发明实施例提供的一种摆轮静平衡数据的采集与处理系统的原理框图，该摆轮静平衡数据的采集与处理系统包括微振动传感器、激光发射反射系统、数据采集前端硬件电路、模拟量数据采集、开关量输入输出卡以及工控机。

具体地，如图1所示，该微振动传感器1与该激光发射反射系统2均安装在摆轮支架上，该微振动传感器1，用于采集摆轮偏重量信号，该激光发射反射系统2，用于采集摆轮的角度基准信号；该数据采集前端硬件电路3将该摆轮偏重量信号进行两级放大，得到放大后的摆轮偏重量信号，以及将角度基准信号进行两级放大，得到放大后的角度基准信号；该模拟量数据采集卡4，用于将放大后的摆轮偏重量信号传输至该工控机；该开关量输入输出卡5，用于将该放大后的角度基准信号传输至该工控机6；该工控机利用零相移带通滤波算法对放大后的摆轮偏重量信号进行处理得到滤波后的摆轮偏重量信号；并将滤波后的摆轮偏重量信号与放大后的角度基准信号经差值比较算法进行比较得到角度差值。

其中，该激光发射反射系统2为光电传感器，数据采集前端硬件电路3如图2所示。

另外，摆轮支架的部分结构示意图如图3所示。

再者，该工控机6用于装载MATLAB/Simulink平台，该MATLAB/Simulink平台利用零相移带通滤波算法对放大后的摆轮偏重量信号进行处理得到滤波后的摆轮偏重量信号；并将滤波后的摆轮偏重量信号与放大后的角度基准信号经差值比较算法进行比较得到角度差值。

需要说明的是，该MATLAB/Simulink平台利用零相移带通滤波算法对放大后的摆轮偏重量信号进行处理得到滤波后的摆轮偏重量信号时，具体的用于：

利用放大后的摆轮偏重信号对应的时间序列求取巴特沃斯带通滤波器的滤波系数a，b；利用a，b求取滤波器传递函数；该滤波器传递函数与该放大后的摆轮偏重量信号经零相移滤波算法进行滤波得到滤波后的摆轮偏重量信号。

该MATLAB/Simulink平台用于：将滤波后的摆轮偏重量信号转换为方波脉冲信号；确定方波脉冲信号中所有上升沿所对应的时间点；将所有相邻两时间点做差值运算得到多个第一时间差数值；将多个第一时间差数值中的每一个第一时间差数值与25ms做差值运算得到多个第二时间差数值；确定多个第二时间差数值中第二时间差数值最小的第二时间差数值；确定最小的第二时间差数值对应的第一时间差数值，并将方波脉冲信号该第一时间差数值对应的两时间点之间的下降沿对应的时间点确定为滤波后的摆轮偏重量信号的下降沿的时间点；确定放大后的角度基准信号中该第一时间差数值对应的两时间点之间的放大后的角度基准信号下降沿对应的时间点；将该滤波后的摆轮偏重量信号的下降沿的时间点与放大后的角度基准信号下降沿对应的时间点做差值运算得到角度差值。

可选地，该MATLAB/Simulink平台用于：

零相移带通滤波后的摆轮偏重量信号插入过零点的值，以及过零点的值所对应的时间点。

图4为本发明实施例提供的一种摆轮静平衡数据的采集与处理方法的流程示意图。该摆轮静平衡数据的采集与处理方法具体包括：

S1、采集摆轮偏重量信号，以及摆轮的角度基准信号。

S2、将该摆轮偏重量信号进行两级放大，得到放大后的摆轮偏重量信号，以及将角度基准信号进行两级放大，得到放大后的角度基准信号。

S3、利用零相移带通滤波算法对放大后的摆轮偏重量信号进行处理得到滤波后的摆轮偏重量信号。

其中，如图5所示，该零相移带通滤波算法包括：

S31、利用放大后的摆轮偏重信号对应的时间序列求取巴特沃斯带通滤波器的滤波系数a，b。

其中，具体求取巴特沃斯带通滤波器的滤波系数a，b时，首先需对放大后的摆轮偏重信号对应的时间序列依次经过差分、求平均以及取整运算后得到采样频率，将采样频率利用经验公式求取出求取巴特沃斯带通滤波器阶数n、截止频率Wn，基于巴特沃斯带通滤波器阶数n、截止频率Wn求得巴特沃斯带通滤波器的滤波系数a，b。

S32、利用a，b求取滤波器传递函数。

S33该滤波器传递函数与该放大后的摆轮偏重量信号经零相移滤波算法进行滤波得到滤波后的摆轮偏重量信号。

需要说明的是，零相移带通滤波算法的表达式可表示为：y＝filtfilt(a，b，x)。式中：x为输入信号，也就是本次专利中的摆轮偏重信号；y为输出信号，也就是零相移带通滤波后的摆轮偏重信号，且y＝filtfilt(a，b，x)可以用下面这四个公式来解释：

Y₁(e^jω)＝X(e^jω)H(e^jω) (1)对信号进行正向滤波

Y₂(e^jω)＝e^-jω(M-1)y₁(e^-jω) (2)滤波序列翻转

Y₃(e^jω)＝Y₂(e^jω)H(e^jω) (3)对信号进行反向滤波

Y(e^jω)＝e^-jω(M-1)Y₃(e^-jω) (4)滤波序列再次翻转

将上面这四个式子经过推导，可以得到：

Y(e^jω)＝X(e^jω)|H(e^jω)|² (5)

上式(5)中，Y等于X乘以一个H函数模的平方，没有发生相移，只是在幅值上发生了变化，所以就实现了零相移，H为滤波器传递函数，巴特沃斯带通滤波器系统a、b为向量，分别是滤波器传递函数H的分子系数向量、分母系数向量。将X乘以H，就可以得到滤波后的Y。若用时域表示法表示这一过程，则需要将字母变成小写的。y＝x*h，就是将x滤波，输出y。这一滤波过程通过下面的差分方面来实现：

y(n)＝a(1)*x(n)+a(2)*x(n)+...+a(na+1)*x(n-na)-b(2)*y(n-1)-b(nb+1)*y(n-nb) (6)

S4、将滤波后的摆轮偏重量信号与放大后的角度基准信号经差值比较算法进行比较得到角度差值。

如图6所示，该将滤波后的摆轮偏重量信号与放大后的角度基准信号经差值比较算法进行比较得到角度差值包括：

S41、将滤波后的摆轮偏重量信号转换为方波脉冲信号。

可选地，将滤波后的摆轮偏重量信号转换为方波脉冲信号具体包括：在零相移带通滤波后的摆轮偏重量信号插入过零点的值，以及过零点的值所对应的时间点；再次只要判断零相移带通滤波后的摆轮偏重量信号中，某两个数值相乘小于0，那么这两个数值之间就存在过零点。也即，如图6中的步骤S41-1至S41-2所示。

详细的，零相移带通滤波后的摆轮偏重量信号，形成了一组数组，如图7所示，将这些数组中的数据用折线表示，表示成下图：如图8所示。从图8中我们可以看出，曲线就按一定规律变化的，但是并不是正弦规律，而是每一小段就会有一个周期。现在的目的是要找出曲线的周期最接近25ms的那一段，也就是要找出是哪两个点(设为x、y)之间的周期最接近25ms。用上图的折线去寻找x、y非常不方便找。但是如果将这个折线变换成方波(变为方波后，周期不会发生变化)，再去寻找方波中哪两个上升沿之间的时间距离最接近25ms，就可以将x、y这两个点轻易地找到。

其中，如果将上图的折线图变为方波：即，将大于0的数变为1，小于或等于0的数变为0。这里就需要信号为0的点作为分界点，可是零相移带通滤波后的摆轮偏重量信号中，没有信号为0的点，所以，就需要在零相移带通滤波后的摆轮偏重量信号中插入过零点，并插入零点对应的时间。

另外，如果插入过零点。只要判断零相移带通滤波后的摆轮偏重量信号中，某两个数值相乘小于0，那么这两个数值之间就存在过零点。如图9和10分别所示的两个点之间就存在过零点。我们粗略地认为这个过零点的时间位于这两个点对应时间的中间位置。

然后将所有的过零点及其对应时间插入到零相移带通滤波后的摆轮偏重量信号中，如图11和12分别所示。再将图11变为方波，如图13所示。

S42、确定方波脉冲信号中所有上升沿所对应的时间点。将所有相邻两时间点做差值运算得到多个第一时间差数值。

S43、将多个第一时间差数值中的每一个第一时间差数值与25ms做差值运算得到多个第二时间差数值。

S44、确定多个第二时间差数值中第二时间差数值最小的第二时间差数值。

S45、确定最小的第二时间差数值对应的第一时间差数值，并找出方波脉冲信号该第一时间差数值对应的两时间点(x,y)。

S46、将(x,y)之间的下降沿对应的时间点确定为滤波后的摆轮偏重量信号的下降沿的时间点。

S47、确定放大后的角度基准信号中该第一时间差数值对应的两时间点之间的放大后的角度基准信号下降沿对应的时间点。

S48、将该滤波后的摆轮偏重量信号的下降沿的时间点与放大后的角度基准信号下降沿对应的时间点做差值运算得到角度差值。

其中，在执行步骤S47之前还包括：步骤S47-1：检测角度基准信号下降沿，并记录所有下降沿所处时间点。

本发明实施例中，通过微振动传感器、激光发射反射系统、数据采集前端硬件电路、模拟量数据采集卡、开关量输入输出卡以及工控机，且利用工控机装载的MATLAB平台编写零相移带通滤波算法实现软件与硬件相结合，且应用先进的零相移带通滤波算法，能够实现硬件不能实现的滤波功能，通过软件替代硬件，大大降低滤波成本，软件部分又不需要人工维护，价格上有非常大的优势；由于滤波过程依靠软件算法，因此，不存在滤波精度随着零件的磨损而降低的情况，保证了产品质量；本专利又具有非常强的通用性，若面对的系统对象不同或者滤波功能要求不同，可以非常方便地对滤波算法进行修改，也不需要进行硬件拆装，从而使产品可以应用于不同种工业流程中，体现了产品的实用性。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种摆轮静平衡数据的采集与处理系统，其特征在于，包括：微振动传感器、激光发射反射系统、数据采集前端硬件电路、模拟量数据采集卡、开关量输入输出卡以及工控机；

所述微振动传感器与所述激光发射反射系统均安装在摆轮支架上，所述微振动传感器，用于采集摆轮偏重量信号，所述激光发射反射系统，用于采集摆轮的角度基准信号；所述数据采集前端硬件电路将所述摆轮偏重量信号进行两级放大，得到放大后的摆轮偏重量信号，以及将角度基准信号进行两级放大，得到放大后的角度基准信号；所述模拟量数据采集卡，用于将放大后的摆轮偏重量信号传输至所述工控机；所述开关量输入输出卡，用于将所述放大后的角度基准信号传输至所述工控机；

所述工控机利用零相移带通滤波算法对放大后的摆轮偏重量信号进行处理得到滤波后的摆轮偏重量信号；并将滤波后的摆轮偏重量信号与放大后的角度基准信号经差值比较算法进行比较得到角度差值。

2.如权利要求1所述的摆轮静平衡数据的采集与处理系统，其特征在于，所述激光发射反射系统为光电传感器。

3.如权利要求1所述的摆轮静平衡数据的采集与处理系统，其特征在于，所述工控机用于装载MATLAB/Simulink平台，所述MATLAB/Simulink平台利用零相移带通滤波算法对放大后的摆轮偏重量信号进行处理得到滤波后的摆轮偏重量信号；并将滤波后的摆轮偏重量信号与放大后的角度基准信号经差值比较算法进行比较得到角度差值。

4.如权利要求3所述的摆轮静平衡数据的采集与处理系统，其特征在于，所述MATLAB/Simulink平台用于：

利用放大后的摆轮偏重信号对应的时间序列求取巴特沃斯带通滤波器的滤波系数a，b；

利用a，b求取滤波器传递函数；

所述滤波器传递函数与所述放大后的摆轮偏重量信号经零相移滤波算法进行滤波得到滤波后的摆轮偏重量信号。

5.如权利要求3所述的摆轮静平衡数据的采集与处理系统，其特征在于，所述MATLAB/Simulink平台用于：

将滤波后的摆轮偏重量信号转换为方波脉冲信号；

确定方波脉冲信号中所有上升沿所对应的时间点；

将所有相邻两时间点做差值运算得到多个第一时间差数值；

将多个第一时间差数值中的每一个第一时间差数值与25ms做差值运算得到多个第二时间差数值；

确定多个第二时间差数值中第二时间差数值最小的第二时间差数值；

确定最小的第二时间差数值对应的第一时间差数值，并将方波脉冲信号所述第一时间差数值对应的两时间点之间的下降沿对应的时间点确定为滤波后的摆轮偏重量信号的下降沿的时间点；

确定放大后的角度基准信号中所述第一时间差数值对应的两时间点之间的放大后的角度基准信号下降沿对应的时间点；

将所述滤波后的摆轮偏重量信号的下降沿的时间点与放大后的角度基准信号下降沿对应的时间点做差值运算得到角度差值。

6.如权利要求5所述的摆轮静平衡数据的采集与处理系统，其特征在于，所述MATLAB/Simulink平台用于：

零相移带通滤波后的摆轮偏重量信号插入过零点的值，以及过零点的值所对应的时间点。

7.一种摆轮静平衡数据的采集与处理方法，其特征在于，

采集摆轮偏重量信号，以及摆轮的角度基准信号；

将所述摆轮偏重量信号进行两级放大，得到放大后的摆轮偏重量信号，以及将角度基准信号进行两级放大，得到放大后的角度基准信号；

利用零相移带通滤波算法对放大后的摆轮偏重量信号进行处理得到滤波后的摆轮偏重量信号；

将滤波后的摆轮偏重量信号与放大后的角度基准信号经差值比较算法进行比较得到角度差值。

8.如权利要求7所述的摆轮静平衡数据的采集与处理方法，其特征在于，所述零相移带通滤波算法包括：

利用放大后的摆轮偏重信号对应的时间序列求取巴特沃斯带通滤波器的滤波系数a，b；

利用a，b求取滤波器传递函数；

所述滤波器传递函数与所述放大后的摆轮偏重量信号经零相移滤波算法进行滤波得到滤波后的摆轮偏重量信号。

9.如权利要求7所述的摆轮静平衡数据的采集与处理方法，其特征在于，所述将滤波后的摆轮偏重量信号与放大后的角度基准信号经差值比较算法进行比较得到角度差值包括：

将滤波后的摆轮偏重量信号转换为方波脉冲信号；

确定方波脉冲信号中所有上升沿所对应的时间点；

将所有相邻两时间点做差值运算得到多个第一时间差数值；

将多个第一时间差数值中的每一个第一时间差数值与25ms做差值运算得到多个第二时间差数值；

确定多个第二时间差数值中第二时间差数值最小的第二时间差数值；

确定最小的第二时间差数值对应的第一时间差数值，并将方波脉冲信号所述第一时间差数值对应的两时间点之间的下降沿对应的时间点确定为滤波后的摆轮偏重量信号的下降沿的时间点；

确定放大后的角度基准信号中所述第一时间差数值对应的两时间点之间的放大后的角度基准信号下降沿对应的时间点；

将所述滤波后的摆轮偏重量信号的下降沿的时间点与放大后的角度基准信号下降沿对应的时间点做差值运算得到角度差值。