Method and apparatus for angular rate measurement of a rotating body

Abstract

Abstract Translated from German Häufig muß die Winkelgeschwindigkeit bzw. Drehzahl eines rotierenden Körpers mit hoherGenauigkeit und großem Auflösungsvermögen gemessen werden. Often, the angular velocity of a rotating body has to be measured with high accuracy and resolution. Dazu ist es bekannt, an dem rotierenden Körper koaxial und drehfest eine Kreisscheibe mit präzisen, in kleinen Winkelabständen radial verlaufenden Markierungsstrichen anzubringen, die fotoelektrisch abgetastet werden. Aus der Frequenz des dabei erzeugten Wechselspannungssignals wird die Winkelgeschwindigkeit ermittelt. Nachteilig ist, daß die Präzision und Langzeitkonstanz der Kreisscheibe unmittelbar die Meßgenauigkeit bestimmen. For this purpose, it is known to coaxially and non-rotatably attach a circular disc to the rotating body with precise marking lines that run radially at small angular intervals and are scanned photoelectrically. The angular velocity is determined from the frequency of the AC voltage signal generated in the process. It is disadvantageous that the precision and long-term constancy of the circular disc directly determine the measuring accuracy. Zur Vermeidung der hierdurch bedingten hohen Herstellungskosten wird erfindungsgemäß eine einfache un billige Kreisscheibe verwendet und eine hohe Meßgenauigkeit dadurch erzielt, daß die Markierungsstreifen individuell erkannt und ihre Winkelabstände in einem Eichlauf durch Messung der Zeitabstände der zu den Markierungsstreifen gehörenden Signale exakt vermessen werden. Die so gewonnenen Eichwerte werden gespeichert und während des Betriebs mit den entsprechenden neu gemessenen Zeitabstandswerten verglichen, woraus sich die Winkelgeschwindigkeit mit derGenauigkeit desZeitmeßverfahrens ergibt. Die Eichung kann ständig wiederholt werden, was eine besondere Langzeitkonstanz entbehrlich macht. To avoid the resulting high manufacturing costs, a simple un cheap circular disk is used according to the invention and a high measuring accuracy is achieved in that the marking strips are individually recognized and their angular distances are precisely measured in a calibration run by measuring the time intervals of the signals belonging to the marking strips. The calibration values obtained in this way are stored and compared during operation with the corresponding newly measured time interval values, which gives the angular velocity with the accuracy of the time measurement method. The calibration can be repeated continuously, which makes a special long-term constancy unnecessary.

Inventors

• 👤 Walter Dr. Mehnert

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