МЕХАНИЗМ ДЛЯ ВЫДАЧИ ПОКАЗАНИЙ МНОГООБОРОТНОГО УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ ВХОДНОГО ЗВЕНА

1. Механизм (100) для выдачи показаний многооборотного углового положения входного звена (106), включающий:
по меньшей мере два вращающихся звена (104A-104D), выполненных с возможностью в процессе использования вращаться в соответствии с вращением входного звена (106);
по меньшей мере один измерительный датчик (114А), выполненный с возможностью измерения и выдачи углового положения по меньшей мере одного из вращающихся звеньев; и
устройство (114), выполненное с возможностью использования результатов измерения углового положения от по меньшей мере одного измерительного датчика для выдачи показаний многооборотного углового положения входного звена,
при этом вращающиеся звенья выполнены с возможностью вращения одновременно, но с разными скоростями.
2. Механизм по п.1, в котором каждое из вращающихся звеньев (104А-104D) имеет любое отличное от других передаточное отношение по скорости относительно других вращающихся звеньев.
3. Механизм по п.1, в котором каждое из вращающихся звеньев (104А-104D) обладает передаточным отношением по скорости по отношению к другому(-им) вращающимся звеньям, при этом вращающиеся звенья выбраны так, чтобы передаточные отношения вращения не имели общего множителя (кроме единицы).
4. Механизм по п.2, в котором вращающиеся звенья (104A-104D) имеют шестерни с различным/индивидуальным числом зубьев.
5. Механизм по п.1, в котором, в процессе использования, вращающиеся звенья (104A-104D) двигаются вместе со входным звеном (106) непрерывно и бесступенчато.
6. Механизм по п.1, в котором по меньшей мере один измерительный датчик (114А) способен выполнять измерение абсолютного положения одного из вращающихся звеньев (104A-104D) в пределах 360°.
7. Механизм по п.6, в котором по меньшей мере один измерительный датчик (114А) использует оптические, магнитные или радиочастотные сенсорные датчики.
A
N
8. Механизм по п.6, включающий вращающиеся звенья A-N (104A-104D), каждое из которых имеет соответствующее передаточное отношение от R до R, при этом точность упомянутого измерительного датчика (114А) характеризуется максимально-допустимой пиковой погрешностью, удовлетворяющей соотношению:
<mrow><mi>М</mi><mi>а</mi><mi>к</mi><mi>с</mi><mi>и</mi><mi>м</mi><mi>а</mi><mi>л</mi><mi>ь</mi><mi>н</mi><mi>а</mi><mi>я</mi><mtext> </mtext><mi>п</mi><mi>о</mi><mi>г</mi><mi>р</mi><mi>е</mi><mi>ш</mi><mi>н</mi><mi>о</mi><mi>с</mi><mi>т</mi><mi>ь</mi><mtext> </mtext><mi>д</mi><mi>а</mi><mi>т</mi><mi>ч</mi><mi>и</mi><mi>к</mi><mi>а</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>180</mn><mo>°</mo></mrow><mrow><msub><mi>R</mi><mi>A</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>R</mi><mi>N</mi></msub></mrow></mfrac></mrow>
9. Механизм по п.1, в котором от одного из нескольких вращающихся звеньев (104А) прямо или опосредовано приводятся во вращение все остальные вращающиеся звенья (104B-104D).
10. Механизм по п.1, в котором каждое из нескольких вращающихся звеньев (104A-104D) имеет условное нулевое положение, и устройство (114) выполнено с возможностью обеспечения выдачи показаний положения посредством вычисления того, насколько далеко вращающиеся звенья ушли от своих нулевых положений.
11. Механизм по п.10, в котором выполняемые устройством (114) вычисления включают виртуальное скручивание назад вращающихся звеньев (104) до их соответствующих нулевых положений.
12. Механизм по п.11, в котором устройство (114) выполнено с возможностью:
виртуального скручивания назад (402) первого по порядку из вращающихся звеньев (104А) до достижения его нулевого положения; затем
для каждого вращающегося звена (104B-104D), кроме первого по порядку вращающегося звена:
вычисления (406) виртуального положения вращающегося звена (104B-104D) на основе угла, на который повернулось предыдущее по порядку вращающееся звено (104А) при его виртуальном скручивании назад, и
виртуального скручивания назад (408) вращающегося звена (104В-104D) и всех предыдущих по порядку вращающихся звеньев (104А) так, чтобы они оказались в своих нулевых положениях.
13. Механизм по п.12, в котором для вычисления (406) используются хранимые данные, например, из справочной таблицы, представляющие положение упомянутого вращающегося звена (104B-104D), когда предыдущее по порядку вращающееся звено(-я) (104А) находится(-ятся) в своем нулевом положении(-иях), и данные, представляющие, сколько раз все предыдущие по порядку вращающиеся звенья вместе прошли через свои нулевые положения, когда данное вращающееся звено попало в соответствующее положение.
14. Механизм по п.1, в котором вращающиеся звенья (104A-104D) расположены по копланарной схеме.
15. Механизм по п.1, в котором вращающиеся звенья (104A-104D) расположены по коаксиальной схеме.
16. Механизм по п.1, питание на который не подается постоянно.
17. Механизм по п.16, в котором по меньшей мере один измерительный датчик (114А) измеряет положения вращающихся звеньев (104), достигнутые в результате движения в отсутствие подаваемого на механизм питания.
18. Механизм по п.16, имеющий коммутатор (113) для активизации по меньшей мере одного измерительного датчика (114А), когда вращающееся звено(-я) (104) сдвигается.
19. Механизм по п.1, в котором для измерения положения одного вращающегося звена (104) используется комплект из более, чем одного измерительного датчика (114А), так, что если в одном из измерительных датчиков в комплекте произойдет отказ, то вместо него будет использован другой измерительный датчик из комплекта.
20. Способ получения показаний многооборотного углового положения входного звена (106), при выполнении которого:
измеряют угловое положение по меньшей мере двух вращающихся звеньев (104A-104D), вращающихся, в процессе работы, в соответствии с вращением входного звена (106), при этом вращающиеся звенья выполнены для вращения одновременно, но с разной скоростью, и
получают показания многооборотного углового положения входного звена с использованием измерений углового положения.
21. Способ по п.20, в котором дополнительно:
выполняют измерения положения первого (104А) из вращающихся звеньев за некоторый промежуток времени;
выполняют измерения положения другого (104В) из вращающихся звеньев за этот промежуток времени;
сравнивают измеренное положение другого вращающегося звена с его ожидаемым положением, с учетом измеренных положений первого звена и известного соотношения между вращениями звеньев, и
если измеренное положение другого вращающегося звена не соответствует ожидаемому положению, выдают метку возможного состояния ошибки чтения.
22. Способ по п.20, в котором дополнительно выполняют проверку на ошибки чтения путем обнаружения отсутствия углового вращения по меньшей мере одного из вращающихся звеньев (104).
23. Способ по п.20, в котором дополнительно используют по меньшей мере один суммирующий счетчик (114С), связанный с по меньшей мере одним из вращающихся звеньев (104), и
используют выходные показания по меньшей мере одного суммирующего счетчика для вычисления положения входного звена на основании подсчета числа множества оборотов по меньшей мере одного связанного вращающегося звена.
24. Способ по п.20, в котором при обнаружении неисправности одного или более вращающихся звеньев (104В):
измеряют угловое положение не отказавшего вращающегося звена(-ев) (104В, 104С, 104D), и
получают показания углового положения входного звена (106) в сокращенном многооборотном диапазоне, используя измерения углового положения не отказавшего вращающегося звена(-ов).