TWI354102B - Method and arrangement for determining rotational - Google Patents

Description

1354102 】00年8月25日修正替換頁 九、發明說明： L___ 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種決定回轉體回轉移動量的方法，特別是提 供與機械安全有關的雙重速度測定的較好方法。 【先前技術】 傳統方式的非接觸性測定係依據電感，•電容，磁力，或利用 光學來獲得解答’其中典型上使用—具_器，亦即短距離鄰近 開關安置於«近畴體轉軸位置，_定於轉細柱表面的相 對-部位或複數部位的通過，隨偵測器的脈動而得以正相得。 此相對部何認為是系職動部_表徵。在本方式的速度測定 中’典型的脈動頻率為轉軸每轉一次為一脈動，此方式的測定稱 為稀少脈動測定。由於稀少脈動測定的本f，此方式不會很正確， 而且當速度變化時，就有測定上的延遲情形。 如此的回轉移動量測定的目的在提供實際回轉移動量的資 訊，而不甚偏重於舰速度控_訊之精確轉速的正確測定 結果。例如傳統稀少脈動測定工作典型上是要獲得與機械安全有 關之第二測定結果。在某些運作情形下，需要有兩種獨立的 轉速測定，而這些係與安全設備運作有關。 為了做雙重測定，並不須要動用精確甚至高價的偵測器於回 轉移動量的第二種測定而已。 通常接觸型轉速計與脈動偵測器係用於進行精確的測定。加 5 之 ， 1〇0年8月25日修正替換頁 利用這樣的 的觀點上，是符合於解決上揭接觸型 可用種魏辅轉_腾卵定^瓦 裝置在安裝費用較高及困難 I置的問題的。 為了達成機械*全性及雙重取，就須想出—個可靠的測定 法，其安裝簡單價廉而可靠。 、 【發明内容】 因此’本發_目的在開發—種方法與裝置，可用以進行來 解決以問題。本發明的目的可藉敘述於獨立請求項所標榜之方鲁 去人波置來達成。本發a_較佳實施細在附屬請求項中揭示。 么月所依據的觀念是一般在一回轉體轉轴端部設置一具感知器 來回應-位於轉轴端部外_測諸成的訊號。基於這些訊號的 =率’就可能定位相對於镇測器之感知器的所在，由此回轉移動 里可二速度的變化來表示。感知器與偵測器的組合最好是咖 型，藉安置感㈣與識㈣於對象物上，並以偵測器讀取識別哭 的資訊來識別對象物。 。。鲁 本七明的方法與裝置的優點在所需設備的裝設相當簡便。穿 設時並不需任_定上精確的鮮。細指與感知器的機械安置 對裝置與方法的運作上並不挑剔。在配置上，也可使用不同尺 的感知器而不需特殊配件。 、 本發明所㈣H具刊:辦常細，因輕不依鄉承或其 他會磨損的機械部品。這是工業上顯著的優點，例如，可用在對 丨⑻年8月25日修正替換頁 測疋裝置使用條件上往往困難之處。 -一^-一一 本七明的裝置對測定對象物的震動與所生困擾並不敏感。例 主4展動可岐因於轉轴的震動與所測定捲輪的傳輸。由於—般 '月掃工作就已足騎以設備也易於應用。 偵測器的配置情形可較所測定轉軸者較為容易，換言之，例 如可於在普列克斯玻璃（Plexiglass)後。 本發明之配置到系統控制器的配線只需兩對，其一至輔助電 源，另一至信號裝置。屯 【實施方式】 茲就較佳實施例，參照所附圖 式如下： 示來詳細說明本發明的實施方 圖1表示本發明裝置形態的概略圖。在此裝置中，感知器2 —、；轉轴的％。卜制器3則固定於轉轴端與轉軸封套表面。 感知為女置於回轉體内’例如在捲輪轉轴端部。如此—來當對象 物回轉時’感知器與偵測器之距離與對象物位置角俱變。感知器2 可更裝置成可讀取偵測器3之方式，偵·連接於信號連接線。上 至錢控湘4,㈣、統控則更連接信號連接線之上至過程控 制益或相應的更高高水準系統。 本發明的偵測器與感知器為RFID ( Radi〇 F尋啊 entif^atlQn)系統的部品，而其運作的方式為侧器屬於主 而以系統頻率傳送訊號。感知器接收訊號而從訊號獲取其自行 100年8月25曰修正替換頁 料所錢量，並在射頻路徑以預定方式回^ 象物之識财I㈣斯，咖感Μ傳其财的酬碼予酬 為’回應來認偵測器之訊號。 、、本t明的方法’哺移動量係依制測_感知器間功 傳送量所決定。在本發明之方法與！置中，所注重之點並不太 在於感知II傳送的資訊，而財偵·㈣知騎傳送的功率， 由此可依照本發明決定回轉移動量。 ^月之方法的—個實施例中，偵測器以正常間隔傳送-個 2 ’而_器3所傳送的功率係調整成使感知器2剛好足夠接 被減小為預定量，二3dI=_’下，號的傳送功率 ^ 册4級。假如偵測器的訊號未收到减知 ==二傳送功^著增加至歡量，例如μβ等級繼 送功率，就可^感知器的回應或不回應而減少及增加傳 正弦波曲線。:曲送訊號的功率曲線’即—循環性的 示對象物的_。畅_體的解—致，此曲線於是表 傳送功率係依照實施例調整，響應於偵測 有回應。傳送功率需要量大致比例於距離的平方， 的敢低傳送功率在触上㈣知純靠近 連線 樣’當_器與感知器的距離為最長時，可能建立同 送功率也就為最高值。 咬且建，，泉的最低傳 1354102 】〇〇年8月25日修正替換頁 a依照本㈣之方法的第二實❹

^間隔傳㈣號。感知器2接收訊號而傳送其回訊予制器3。 =實施例’制ϋ所接㈣功率乃決定並歧回轉移 “里。依照上揭方式，功率興距離之間存在有—種平方定律關係， 糟此，谓測讀接收之功率，於偵測器與感知器間距離變化時隨 者變化而成為轉移_結果。藉所魏鲜的測定，於是獲得 正弦波曲線，其一週與回轉體回轉一次相符。 ▲在本發明之裝置的—個實施例中，系統控制器4以上揭方式 H心3的傳达功率，魏集是否有收顺傳送減回應的 貧訊。系統控制器從所收集的功率f訊決定轉速並傳送這些至更 高的控制水準。除了轉速以外，也可界定附屬的推導量，例如角 速度運轉速度，或回轉角等。該推導量亦可在系統控制器4 内界疋，藉此系統控制器傳送計算所得值至更高的水準。 系統與方法的實施例中最低可能的傳送功率被找尋，同時連 同運轉’甚至有義電磁干擾。該系統亦對灰塵並:f敏感，因為 典型上灰塵對電磁輻射屬於透明，顯然某些空間須留下來做調 整，為了增高信號水準起見，變更條件。 由於信號屬於數位，決定水準經常是清楚的，當回應的信號 對餘音的比率低於大約15dB時’對訊號的瞭解回應就終止。傳送 至對側的功率至少比此值高6dB，亦即訊號的信號對躁音的比率至 少為22dB。 9 100年8月25日修正替換頁 轉速或角速度係依照所得功率曲線以下列方式計算，即直 接攸功㈣線__轉肖除以經㈣回轉時間 。換言之，所得 力率曲線的週期例如從所用功率最小值至次一最小值的研究而 侍’亦即哺體回轉—回的時間。此循環中經過的時間就是一回 轉的4間’而角逮度得以輕易計算而得H整轉，當回轉體 回轉半回k ’亦可界定從最小傳送功率的峰值至其最小值。角速 〜It速敎的分析，端視訊號的頻率，更新的間隔，及功率的 分析。 〜本發明的第二實施例決定_器所接收的功率，而系統控制 乂所制之功率曲線以上揭方式計算轉速及可能推導的諸量。 …、本么月’亦可令系統控制器只計算轉速，而推導量則以較高 水準計算。 ° 當使用本發日㈣，騎當選擇位讀輸速轉輸鮮，即載 體的頻率及峨的鮮，它可能影響_的分析及經測得的最高 速度。不官如何’本發明提供了較傳騎少脈動方法更好的角度_ 分析法。 & 依照本發明裝置的-個實施例，有兩具感知器，2, 5安置於回轉體 上。使用兩具感知ϋ可找出_體的回轉方向，此兩具感知器的 相對位置並不須要嚴格規定。感知器_適當角度差例如對轉轴 成大約6G。至9〇。之角度。由於每—感知器只對自己的訊號回岸， 所不回轉方向得以決定，與各感知时_功㈣線就有時差， 減於感知器的相角差。回射向可從正弦功#曲_峰值的次 100年8月25日修正替換頁 序侦知。雜咐錢初法的實_提供了 行的優點。 圖2表示本發明之功率曲線12，15的一般圖。這些功率曲線 可利用兩具感知器，2, 5得到。圖中表示回轉體的回轉方向使感知 器提供的功率曲線12與功率曲線15相交於最靠近偵測器之點前 方圖2之曲線並不包含裝置與方法的典型分立性，但曲線係形 錢續的例子。無論如何，何種形式_線係由本發明所產生的 分立點形成者乃顯而易見者。本發明所得這些功率曲線的分立點 間之時間間隔，在使用恒定訊號鮮的場合制於恒定。 綜上所述，本發明係特別參照RFID系統元件說明者。無論如何， 本發明亦可以其相當的技術施行，其中訊號的能量係利用做傳送 回應。 本發明所可決定的回轉體的回轉幾乎是任意的。回轉體可以 是捲軸或捲輪，其轉軸半徑.至少大約為5 cm。 顯而易見者，熟習於本項技術的人士，可以採用很多方式每 施本發明的基本觀念。本發明及其實施例並不限定於以上所說明 之例子’但在專利範圍内可做種種變更與修飾。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明裝置形態的概略圖。 圖2為本發明所得功率曲線的示意圖。 【主要元件符號說明】 1354102 2，5 感知器 1 回轉體 3 偵側器 4 系統控制器 12，15 功率曲線 100年8月25日修正替換頁

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Claims (1)

1. 、申請專利_: r48月25日修， 1· 一種偵測_移動量的方法，包含的步驟為： 配置一具感知器於回轉體回轉轴的—端部與距離該回轉軸處； 酉己置一具偵測器於該回轉體轉軸之—端外側，而使該感知器盘 間之距離隨該回轉體環繞該回轉軸之回轉而變動； 從該偵測器傳送一訊號至該感知器； 以為感知益接收該訊號，而響應接收該訊號，從感知器傳—回 訊至該偵測器； 决疋彳§號所消耗之功率；及 依據信號功率之變動偵測回轉移動量； 其中所述方法亦包含有步驟，於該步驟中該偵測器以正常間隔 傳达訊號’而偵測器所傳送之訊號的傳送功率響應於該感知器 傳运之回訊而變動，假如回訊得自該感知器，下一個訊號的傳 达功率就減小，而假如從感知器未得到回訊，下一個訊號的傳 送功率就增加’於此場合所決定的功率為該偵測的傳送功率。 2’如申凊專利範圍第1項之方法，其中所述傳送功率響應於從該 感知器接收回訊而減小，其該傳送功率多於響應於未接收回訊 而增加之傳送功率，最好該傳送功率以3dB之等級減小而以ldB 之等級增加。 3.如申請專利範圍第丨項或2項之方法，其中所述方法亦包含一 步驟為：依據所決定的功率決定該回轉體的轉速，〜方面所決 定之功率以該回轉體之位置角度為函數而變。 13 4. 100年8月25曰修正替換頁 °申請專利1軸2項之方法，其 具感知器之配置’而該等感知器之訊號使用互不相同之編石馬起 動’於此該该測器被用做交錯傳送該等訊號至該等感知器以決’ 定信號所用兩種不同功率，而該回轉體的回轉方向係㈣兩種· 功率決定。 5. ^請專利範圍第1項或2項之方法，其中所述感知器為-被 ^件’亚從被該偵測器傳送之訊號接受能量，該感知器與偵 ’則器為RFID元件。 、 6. —種偵測回轉移動量的裝置，翻以決定信號所耗用之功率及 依據信號功率之變動偵測回轉動量，包含： —感知器配置於回轉體回轉轴的端部，距離該回轉轴丨 一偵測器配置於該回轉體回轉車由的端部外，使該感知器與㈣ ㈣之距離隨該回轉體環繞其回轉轴而變動，其中該伯測哭用 以傳送一訊號至該感知器，該感知器用以接收該訊號，而迹庫 於接收这訊號，該感知器傳送—回訊於該偵測器，· ^所述感測器係用來以正常間隔傳送一訊號，而_器所傳訊 ^之功率為可膽者’其方式為當細器接收—回訊時，下— 個訊號的功率減少，假如竽佶 w偵測态未接收回訊，下一個訊號的 功率增加，藉此，該裝置所. 罝所决疋之被耗用之信號功率為該_ 器所用傳送訊號用之功率。 如申請專利範圍第6項之裝置，其令所述偵測器的傳送 應於接收回訊而藏少之I，孓认鄕卜 曰 之里夕於響應於不接收回訊而增加者， 1354102

   8. w判域第6項或7項之裝置，其帽述回轉體具有兩 具感知器之裳置，而該等感知器對該回轉轴，其位置互相步: 角度’藉此得讀麟科^成 。亥寻感知器’而該裝置以決定使用於兩信號之 ^至 轉體的回轉方向。 辜來決弋該回 1〇.如申請專利範圍第6項或7項之裝置，其中所述感測 疋件，其係從被該偵測器傳送之訊號接受其傳送用处旦.，，、破動 該感知器與读測器為RFID元件。 此里，於此， 15