本实用新型涉及测量仪器领域，具体涉及一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺。
背景技术：
角度尺是通过基尺和直尺抵靠被测物体的夹角来测量角度的角度测量仪器。
如图1所示，现有的数显角度尺包括用于测量角度的基尺4和直尺5，所述基尺4与基座6相连接，所述直尺5和旋转体7相连接，所述基尺4和基座6一起转动连接于所述旋转体7。
现有的数显角度尺普遍基于容栅，光栅自身特性进行计量，其精度达到一定要求后(一般为360°/214)后无法再成倍的提高，但是该精度不能满足某些领域使用角度尺所需要的精度要求。
综上所述，目前需要一种数显角度尺，能够达到更高的精度。
技术实现要素：
针对现有技术存在的数显角度尺的精度不能满足某些领域使用角度尺所需要的精度要求的问题，本实用新型提供了一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，在利用粗测装置达到一定的精度基础上利用放大装置和粗测装置，提高角度尺的最高精度，以满足某些领域使用角度尺的精度要求。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，包括，
精测装置，包括相互转动配合的第一旋转磁体组件和第一磁场检测组件，所述第一磁场检测组件能够检测所述第一旋转磁体组件的磁场方位角及其变化数据，并得到对应的被测角度；
放大装置，包括精测齿轮和中心齿轮，所述中心齿轮能够带动精测齿轮转动，且转动时，所述中心齿轮的角速度小于所述精测齿轮的角速度，所述第一旋转磁体组件和所述第一磁场检测组件其中之一与所述精测齿轮相连接，且能够同步转动，另一个与所述所述旋转体相连接，且能够同步转动，所述中心齿轮用于和基座一起转动连接于旋转体上；
粗测装置，用于测量所述旋转体相对于所述基座的旋转角度。
本申请所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，通过粗测装置测量所述旋转体相对于所述基座的旋转角度，以得到对应的一定精度要求的被测角度。
而在上述测量精度的基础上，利用放大装置，将中心齿轮和基座一起转动连接于旋转体上，以实现中心齿轮和基座同步转动，即旋转体相对于所述基座的旋转角度即为中心齿轮相对于旋转体的旋转角度，而利用中心齿轮能够带动精测齿轮转动，且转动时，所述中心齿轮的角速度小于所述精测齿轮的角速度，使得中心齿轮转动较小的角度来实现精测齿轮对应转动较大的角度，通过测量精测齿轮旋转角度来实现对中心齿轮的旋转角度的测量。
同时，所述第一旋转磁体组件和所述第一磁场检测组件其中之一与所述精测齿轮相连接，且能够同步转动，另一个与所述旋转体相连接，且能够同步转动，利用第一磁场检测组件能够检测所述第一旋转磁体组件的磁场方位角及其变化数据，
综上所述，通过粗测装置测得一定精度要求的被测角度，再通过放大装置和精测装置测得被测数据中的更高精度部分，之后合成为最终的被测角度，即可达到更高的精度，以满足某些领域使用角度尺的精度要求。
优选地，所述精测齿轮和所述中心齿轮相啮合，所述精测齿轮的分度圆直径小于所述中心齿轮的分度圆直径。
精测齿轮的分度圆直径小于所述中心齿轮的分度圆直径即可满足转动时，所述中心齿轮的角速度小于所述精测齿轮的角速度。
优选地，所述中心齿轮通过至少一级增速齿轮组带动所述精测齿轮转动，每级所述增速齿轮组均包括放大齿轮和过渡齿轮，每级所述增速齿轮组中的所述放大齿轮和所述过渡齿轮同轴设置，且能够同步转动，相邻两级所述增速齿轮组中的前一级所述过渡齿轮与后一级所述放大齿轮相啮合，第一级所述放大齿轮与所述中心齿轮相啮合，最后一级所述过渡齿轮与所述精测齿轮相啮合。
中心齿轮通过至少一级增速齿轮组带动所述精测齿轮转动，其中，中心齿轮与第一级增速齿轮组中的所述放大齿轮相啮合，带动所述放大齿轮转动，每级所述增速齿轮组中的所述放大齿轮和所述过渡齿轮同轴设置，且能够同步转动，故所述放大齿轮转动，带动同级的所述过渡齿轮转动，相邻两级所述增速齿轮组中的前一级所述过渡齿轮与后一级所述放大齿轮相啮合，故所述过渡齿轮转动再带动后一级所述放大齿轮相啮合，依次依次逐级带动，直至最后一级所述过渡齿轮，而最后一级所述过渡齿轮与所述精测齿轮相啮合，进而带动所述精测齿轮转动，以达到转动时，所述中心齿轮的角速度小于所述精测齿轮的角速度的目的。
在上述过程中，由于增速齿轮组为增速传动，故相邻两级所述增速齿轮组中的前一级所述过渡齿轮的分度圆直径大于后一级所述放大齿轮的分度圆直径。
优选地，所述中心齿轮通过一级增速齿轮组带动所述精测齿轮转动，其中，所述所述中心齿轮与放大齿轮相啮合，所述过渡齿轮与所述精测齿轮相啮合，所述放大齿轮的分度圆直径小于所述中心齿轮的分度圆直径，所述精测齿轮的分度圆直径小于所述过渡齿轮的分度圆直径。
中心齿轮通过一级增速齿轮组带动所述精测齿轮转动，其中，中心齿轮与所述放大齿轮相啮合，带动所述放大齿轮转动，所述放大齿轮的分度圆直径小于所述中心齿轮的分度圆直径，以达到增速传动的目的，所述放大齿轮和所述过渡齿轮同轴设置，且能够同步转动，故所述放大齿轮转动，带动所述过渡齿轮同步转动，而所述过渡齿轮与所述精测齿轮相啮合，进而带动所述精测齿轮转动，所述精测齿轮的分度圆直径小于所述过渡齿轮的分度圆直径，以达到增速传动的目的。
通过上述增速传动，以达到转动时，所述中心齿轮的角速度小于所述精测齿轮的角速度的目的。
同时，利用增速齿轮组多级增速，可以按需要调整精测齿轮的安装位置，使得方便零部件的安装布置。
优选地，所述粗测装置包括第一控制模块和若干组光敏部件，所有所述光敏部件中均具有光束，所有所述光敏部件均设置在所述旋转体上，且绕所述中心齿轮的回转轴圆周分布，所述基座上设置有遮光板，所述旋转体相对所述基座转动时，所述遮光板阻断至少一组所述光敏部件中的光束，所述第一控制模块与所有所述光敏部件均电性连接，所述第一控制模块通过检测被阻断的所述光束对应的所述光敏部件来测量所述旋转体相对于所述基座的旋转角度。
优选地，所述光敏部件包括对应设置的光源和光束接收元件，所述光源用于发射所述光束、所述光束接收元件用于接收所述光束。
在测量时，中心齿轮和基座一起相对旋转体转动，带动遮光板相对光敏部件转动，此时，遮光板阻断对应的光敏部件中的光束，使该光敏部件中的光束接收元件接收不到从对应光源发射出的光束，再利用第一控制模块检测被阻断的所述光束对应的所述光敏部件，确定其位置，则此光束接收元件对应的值即为所述旋转体相对于所述基座的旋转角度。
优选地，所有所述光敏部件均设置于所述基座回转轴的同一圆周上。
优选地，所述粗测装置包括第二控制模块和若干磁敏元件，所有所述磁敏元件均设置在所述旋转体上，且绕所述中心齿轮的回转轴圆周分布，所述基座上设置有磁体，所述旋转体相对所述基座转动时，至少一个所述磁敏元件能够接收所述磁体的磁性量，所述第二控制模块与所有所述磁敏元件均电性连接，所述第二控制模块通过所述磁性量的变化来测量所述旋转体相对于所述基座的旋转角度。
在测量时，中心齿轮和基座一起相对旋转体转动，带动磁体转动，此时，磁敏元件接收磁体的磁性量，由于单个磁敏元件与磁体的相对位置在不断变化，利用第二控制模块检测能够接收所述磁体的磁性量的磁敏元件以及所述磁性量的变化过程，即可得到距离所述磁体最近的磁敏元件，则此磁敏元件对应的值即为所述旋转体相对于所述基座的旋转角度。
优选地，所有所述磁敏元件均设置于所述基座回转轴的同一圆周上。
优选地，所述粗测装置包括第三控制模块和环状电阻体，所述环状电阻体设置在所述旋转体上，且绕所述中心齿轮的回转轴圆周分布，所述基座上设置有电刷，所述旋转体相对所述基座转动时，所述电刷沿所述环状电阻体电阻增减方向与所述环状电阻体滑动配合，所述第三控制模块通过检测所述环状电阻体接入电回路的电阻值或电压值来测量所述旋转体相对于所述基座的旋转角度。
在测量时，中心齿轮和基座一起相对旋转体转动，带动电刷转动，此时，电刷接触电阻体的位置不同，电阻体接入电回路的电阻亦不相同，故电回路中的电压或者电流也不相同，通过第三控制模块检测环状电阻体接入电回路的的电阻值或电压值及其变化即可确定电阻体接入电回路的电阻，进而确定电刷接触电阻体的位置，而该位置对应的值即为所述旋转体相对于所述基座的旋转角度。
优选地，所述环状电阻体与所述中心齿轮同轴设置。
优选地，所述粗测装置包括相互转动配合的第二旋转磁体组件和第二磁场检测组件和粗测齿轮，所述中心齿轮能够带动所述粗测齿轮转动，所述粗测齿轮的角速度小于或者等于所述中心齿轮的角速度，所述粗测齿轮与第二旋转磁体组件或第二磁场检测组件一起转动连接，所述第二磁场检测组件通过检测所述第一旋转磁体组件的磁场方位角及其变化数据来测量所述旋转体相对于所述基座的旋转角度。
在测量时，中心齿轮和基座一起相对旋转体转动，所述粗测齿轮与第二旋转磁体组件或第二磁场检测组件一起转动连接，中心齿轮带动粗测齿轮转动，从而带动第二旋转磁体组件或第二磁场检测组件转动，由于第二旋转磁体组件有一个固定的磁场方向，当第二旋转磁体组件相对于第二磁场检测组件转动时，磁场方向随之转动，磁场相对第二磁场检测组件角度不同，第二磁场检测组件内部霍尔元件的霍尔电压也不同，从而第二磁场检测组件即可测量磁场相对于第二磁场检测组件的旋转角度，即可测量粗测齿轮的旋转角度，因为，中心齿轮与粗测齿轮之间有严格的传动比，通过换算，即可求得一定精度的旋转体相对于所述基座的旋转角度。
优选地，所述粗测齿轮与所述精测齿轮相啮合。
优选地，所述第二磁场检测组件包括磁场角度编码器。
优选地，所述第一磁场检测组件包括磁场角度编码器。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、本申请所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，通过粗测装置测得一定精度要求的被测角度，再通过放大装置和精测装置测得被测数据中的更高精度部分，之后合成为最终的被测角度，即可达到更高的精度，以满足某些领域使用角度尺的精度要求。
附图说明
图1为现有技术中的角度尺示意图(主视)；
图2为本申请所述的放大装置装配剖面图(光敏方式)；
图3为本申请所述的遮光板与光敏部件的装配示意图(光敏方式)；
图4为本申请所述的中心齿轮与精测齿轮配合示意图(啮合)；
图5为本申请所述的中心齿轮与精测齿轮配合示意图(增速齿轮组传动)；
图6为本申请所述的放大装置装配剖面图(磁敏方式)；
图7为本申请所述的磁敏元件与磁体的装配示意图(磁敏方式)；
图8为本申请所述的放大装置装配剖面图(电阻方式)；
图9为本申请所述的环状电阻体与电刷的装配示意图(电阻方式)；
图10为本申请所述的放大装置和粗测齿轮装配俯视剖面图(旋转磁体方式)；
图11为本申请所述的放大装置和粗测齿轮装配左视剖面图(旋转磁体方式)；
图12为本申请所述的中心齿轮与放大装置和粗测齿轮的装配示意图(增速齿轮组啮合)；
图13为本申请所述的放大装置传动图(一级增速齿轮组时)。
图中标记：1-精测装置，11-第一旋转磁体组件，12-第一磁场检测组件，2-放大装置，21-电刷，22-精测齿轮，23-中心齿轮，24-遮光板，25-磁体，26-增速齿轮组，261-放大齿轮，262-过渡齿轮，27-消隙齿轮组，3-粗测装置，31-光敏部件，311-光源，312-光束接收元件，32-磁敏元件，33-环状电阻体，34-第二旋转磁体组件，35-第二磁场检测组件，36-第一控制模块，37-第二控制模块，38-第三控制模块，39-粗测齿轮，4-基尺，5-直尺，6-基座，7-旋转体。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
如图2-4所示，本申请所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，
精测装置1，包括相互转动配合的第一旋转磁体组件11和第一磁场检测组件12，所述第一磁场检测组件12能够检测所述第一旋转磁体组件11的磁场方位角及其变化数据，并得到对应的被测角度；
放大装置2，包括精测齿轮22和中心齿轮23，所述中心齿轮23能够带动精测齿轮22转动，且转动时，所述中心齿轮23的角速度小于所述精测齿轮22的角速度，所述第一旋转磁体组件11和所述第一磁场检测组件12其中之一与所述精测齿轮22相连接，且能够同步转动，另一个与所述所述旋转体7相连接，且能够同步转动，所述中心齿轮23用于和基座6一起转动连接于旋转体7上；
粗测装置3，用于测量所述旋转体7相对于所述基座6的旋转角度。
本申请所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，通过粗测装置3测量所述旋转体7相对于所述基座6的旋转角度，以得到对应的一定精度要求的被测角度。
而在上述测量精度的基础上，利用放大装置，将中心齿轮23和基座6一起转动连接于旋转体7上，以实现中心齿轮23和基座6同步转动，即旋转体7相对于所述基座6的旋转角度即为中心齿轮23相对于旋转体7的旋转角度，而利用中心齿轮23能够带动精测齿轮22转动，且转动时，所述中心齿轮23的角速度小于所述精测齿轮22的角速度，使得中心齿轮23转动较小的角度来实现精测齿轮22对应转动较大的角度，通过测量精测齿轮22旋转角度来实现对中心齿轮23的旋转角度的测量。
同时，所述第一旋转磁体组件11和所述第一磁场检测组件12其中之一与所述精测齿轮22相连接，且能够同步转动，另一个与所述旋转体7相连接，且能够同步转动，利用第一磁场检测组件12能够检测所述第一旋转磁体组件11的磁场方位角及其变化数据，
综上所述，通过粗测装置3测得一定精度要求的被测角度，再通过放大装置2和精测装置1测得被测数据中的更高精度部分，之后合成为最终的被测角度，即可达到更高的精度，以满足某些领域使用角度尺的精度要求。
在上述基础上，进一步优选的方式，所述精测齿轮22和所述中心齿轮23相啮合，所述精测齿轮22的分度圆直径小于所述中心齿轮23的分度圆直径。
精测齿轮22的分度圆直径小于所述中心齿轮23的分度圆直径即可满足转动时，所述中心齿轮的角速度小于所述精测齿轮的角速度。
本申请所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺测量范围能够达到360°。
实施例2
如图5所示，本实施例与实施例1所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺不同之处在于，所述中心齿轮23通过至少一级增速齿轮组26带动所述精测齿轮22转动，每级所述增速齿轮组26均包括放大齿轮261和过渡齿轮262，每级所述增速齿轮组26中的所述放大齿轮261和所述过渡齿轮262同轴设置，且能够同步转动，相邻两级所述增速齿轮组26中的前一级所述过渡齿轮262与后一级所述放大齿轮261相啮合，第一级所述放大齿轮261与所述中心齿轮23相啮合，最后一级所述过渡齿轮262与所述精测齿轮22相啮合。
中心齿轮23通过至少一级增速齿轮组26带动所述精测齿轮22转动，其中，中心齿轮23与第一级增速齿轮组26中的所述放大齿轮261相啮合，带动所述放大齿轮261转动，每级所述增速齿轮组26中的所述放大齿轮261和所述过渡齿轮262同轴设置，且能够同步转动，故所述放大齿轮261转动，带动同级的所述过渡齿轮262转动，相邻两级所述增速齿轮组26中的前一级所述过渡齿轮262与后一级所述放大齿轮261相啮合，故所述过渡齿轮262转动再带动后一级所述放大齿轮261相啮合，依次依次逐级带动，直至最后一级所述过渡齿轮262，而最后一级所述过渡齿轮262与所述精测齿轮22相啮合，进而带动所述精测齿轮22转动，以达到转动时，所述中心齿轮23的角速度小于所述精测齿轮22的角速度的目的。
在上述过程中，由于增速齿轮组26为增速传动，故相邻两级所述增速齿轮组26中的前一级所述过渡齿轮262的分度圆直径大于后一级所述放大齿轮261的分度圆直径。
在上述基础上，进一步优选的方式，所述中心齿轮23通过一级增速齿轮组26带动所述精测齿轮22转动，其中，所述所述中心齿轮23与放大齿轮261相啮合，所述过渡齿轮262与所述精测齿轮22相啮合，所述放大齿轮261的分度圆直径小于所述中心齿轮23的分度圆直径，所述精测齿轮22的分度圆直径小于所述过渡齿轮262的分度圆直径。
中心齿轮23通过一级增速齿轮组26带动所述精测齿轮22转动，其中，中心齿轮23与所述放大齿轮261相啮合，带动所述放大齿轮261转动，所述放大齿轮261的分度圆直径小于所述中心齿轮23的分度圆直径，以达到增速传动的目的，所述放大齿轮261和所述过渡齿轮262同轴设置，且能够同步转动，故所述放大齿轮261转动，带动所述过渡齿轮262同步转动，而所述过渡齿轮262与所述精测齿轮22相啮合，进而带动所述精测齿轮22转动，所述精测齿轮22的分度圆直径小于所述过渡齿轮262的分度圆直径，以达到增速传动的目的。
通过上述增速传动，以达到转动时，所述中心齿轮23的角速度小于所述精测齿轮22的角速度的目的。
同时，利用增速齿轮组多级增速，可以按需要调整精测齿轮的安装位置，使得方便零部件的安装布置。
本申请所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺还包括消隙齿轮组27，所述所述消隙齿轮组27用于增速齿轮组26消隙。
实施例3
如图2-3所示，如实施例1或2所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，所述粗测装置3包括第一控制模块36和若干组光敏部件31，所有所述光敏部件31中均具有光束，所有所述光敏部件31均设置在所述旋转体7上，且绕所述中心齿轮23的回转轴圆周分布，所述基座6上设置有遮光板24，所述旋转体7相对所述基座6转动时，所述遮光板24阻断至少一组所述光敏部件31中的光束，所述第一控制模块36与所有所述光敏部件31均电性连接，所述第一控制模块36通过检测被阻断的所述光束对应的所述光敏部件31来测量所述旋转体7相对于所述基座6的旋转角度。
在上述基础上，进一步优选的方式，所述光敏部件31包括对应设置的光源311和光束接收元件312，所述光源311用于发射所述光束、所述光束接收元件312用于接收所述光束。
在测量时，中心齿轮23和基座6一起相对旋转体7转动，带动遮光板24相对光敏部件31转动，此时，遮光板24阻断对应的光敏部件31中的光束，使该光敏部件31中的光束接收元件312接收不到从对应光源311发射出的光束，再利用第一控制模块36检测被阻断的所述光束对应的所述光敏部件31，确定其位置，则此光束接收元件312对应的值即为所述旋转体7相对于所述基座6的旋转角度。
在上述基础上，进一步优选的方式，所有所述光敏部件均设置于所述基座6回转轴的同一圆周上。
实施例4
如图6-7所示，如实施例1或2所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，所述粗测装置3包括第二控制模块37和若干磁敏元件32，所有所述磁敏元件32均设置在所述旋转体7上，且绕所述中心齿轮23的回转轴圆周分布，所述基座6上设置有磁体25，所述旋转体7相对所述基座6转动时，至少一个所述磁敏元件32能够接收所述磁体25的磁性量，所述第二控制模块37与所有所述磁敏元件32均电性连接，所述第二控制模块37通过所述磁性量的变化来测量所述旋转体7相对于所述基座6的旋转角度。
在测量时，中心齿轮23和基座6一起相对旋转体7转动，带动磁体25转动，此时，磁敏元件32接收磁体25的磁性量，由于单个磁敏元件32与磁体25的相对位置在不断变化，利用第二控制模块37检测能够接收所述磁体25的磁性量的磁敏元件32以及所述磁性量的变化过程，即可得到距离所述磁体25最近的磁敏元件32，则此磁敏元件32对应的值即为所述旋转体7相对于所述基座6的旋转角度。
在上述基础上，进一步优选的方式，有所述磁敏元件32均设置于所述基座6回转轴的同一圆周上。
实施例5
如图8-9所示，如实施例1或2所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，所述粗测装置3包括第三控制模块38和环状电阻体33，所述环状电阻体33设置在所述旋转体7上，且绕所述中心齿轮23的回转轴圆周分布，所述基座6上设置有电刷21，所述旋转体7相对所述基座6转动时，所述电刷21沿所述环状电阻体33电阻增减方向与所述环状电阻体33滑动配合，所述第三控制模块38通过检测所述环状电阻体33接入电回路的电阻值或电压值来测量所述旋转体7相对于所述基座6的旋转角度。
在测量时，中心齿轮23和基座6一起相对旋转体7转动，带动电刷21转动，此时，电刷21接触接电阻体33的位置不同，电阻体33接入电回路的电阻亦不相同，故电回路中的电压或者电流也不相同，通过第三控制模块38检测环状电阻体33接入电回路的的电阻值或电压值及其变化即可确定电阻体33接入电回路的电阻，进而确定电刷21接触接电阻体33的位置，而该位置对应的值即为所述旋转体7相对于所述基座6的旋转角度。
在上述基础上，进一步优选的方式，所述环状电阻体33与所述中心齿轮23同轴设置。
实施例5
如图10-13所示，如实施例1或2所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，
所述粗测装置3包括相互转动配合的第二旋转磁体组件34和第二磁场检测组件35和粗测齿轮39，所述中心齿轮23能够带动所述粗测齿轮39转动，所述粗测齿轮39的角速度小于或者等于所述中心齿轮23的角速度，所述粗测齿轮39与第二旋转磁体组件34或第二磁场检测组件35一起转动连接，所述第二磁场检测组件35通过检测所述第一旋转磁体组件11的磁场方位角及其变化数据来测量所述旋转体7相对于所述基座6的旋转角度。
在测量时，中心齿轮23和基座6一起相对旋转体7转动，所述粗测齿轮39与第二旋转磁体组件34或第二磁场检测组件35一起转动连接，中心齿轮23带动粗测齿轮39转动，从而带动第二旋转磁体组件34转动或第二磁场检测组件35转动，由于第二旋转磁体组件34有一个固定的磁场方向，当第二旋转磁体组件34相对于第二磁场检测组件35转动时，磁场方向随之转动，磁场相对第二磁场检测组件35角度不同，第二磁场检测组件35内部霍尔元件的霍尔电压也不同，从而第二磁场检测组件35即可测量磁场相对于第二磁场检测组件35的旋转角度，即可测量粗测齿轮39的旋转角度，因为，中心齿轮23与粗测齿轮39之间有严格的传动比，通过换算，即可求得一定精度的旋转体7相对于所述基座6的旋转角度。
在上述基础上，进一步优选的方式，所述粗测齿轮39与所述精测齿轮22相啮合。
在上述基础上，进一步优选的方式，所述第二磁场检测组件35包括磁场角度编码器。
在上述基础上，进一步优选的方式，所述第一磁场检测组件12包括磁场角度编码器。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，其特征在于，包括，
精测装置(1)，包括相互转动配合的第一旋转磁体组件(11)和第一磁场检测组件(12)，所述第一磁场检测组件(12)能够检测所述第一旋转磁体组件(11)的磁场方位角及其变化数据，并得到对应的被测角度；
放大装置(2)，包括精测齿轮(22)和中心齿轮(23)，所述中心齿轮(23)能够带动精测齿轮(22)转动，且转动时，所述中心齿轮(23)的角速度小于所述精测齿轮(22)的角速度，所述第一旋转磁体组件(11)和所述第一磁场检测组件(12)其中之一与所述精测齿轮(22)相连接，且能够同步转动，另一个与旋转体(7)相连接，且能够同步转动，所述中心齿轮(23)用于和基座(6)一起转动连接于旋转体(7)上；
粗测装置(3)，用于测量所述旋转体(7)相对于所述基座(6)的旋转角度。
2.根据权利要求1所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，其特征在于，所述精测齿轮(22)和所述中心齿轮(23)相啮合，所述精测齿轮(22)的分度圆直径小于所述中心齿轮(23)的分度圆直径。
3.根据权利要求1所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，其特征在于，所述中心齿轮(23)通过至少一级增速齿轮组(26)带动所述精测齿轮(22)转动，每级所述增速齿轮组(26)均包括放大齿轮(261)和过渡齿轮(262)，每级所述增速齿轮组(26)中的所述放大齿轮(261)和所述过渡齿轮(262)同轴设置，且能够同步转动，相邻两级所述增速齿轮组(26)中的前一级所述过渡齿轮(262)与后一级所述放大齿轮(261)相啮合，第一级所述放大齿轮(261)与所述中心齿轮(23)相啮合，最后一级所述过渡齿轮(262)与所述精测齿轮(22)相啮合。
4.根据权利要求3所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，其特征在于，所述中心齿轮(23)通过一级增速齿轮组(26)带动所述精测齿轮(22)转动，其中，所述所述中心齿轮(23)与放大齿轮(261)相啮合，所述过渡齿轮(262)与所述精测齿轮(22)相啮合，所述放大齿轮(261)的分度圆直径小于所述中心齿轮(23)的分度圆直径，所述精测齿轮(22)的分度圆直径小于所述过渡齿轮(262)的分度圆直径。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，其特征在于，所述粗测装置(3)包括第一控制模块(36)和若干组光敏部件(31)，所有所述光敏部件(31)中均具有光束，所有所述光敏部件(31)均设置在所述旋转体(7)上，且绕所述中心齿轮(23)的回转轴圆周分布，所述基座(6)上设置有遮光板(24)，所述旋转体(7)相对所述基座(6)转动时，所述遮光板(24)阻断至少一组所述光敏部件(31)中的光束，所述第一控制模块(36)与所有所述光敏部件(31)均电性连接，所述第一控制模块(36)通过检测被阻断的所述光束对应的所述光敏部件(31)来测量所述旋转体(7)相对于所述基座(6)的旋转角度。
6.根据权利要求5所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，其特征在于，所述光敏部件(31)包括对应设置的光源(311)和光束接收元件(312)，所述光源(311)用于发射所述光束、所述光束接收元件(312)用于接收所述光束。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，其特征在于，所述粗测装置(3)包括第二控制模块(37)和若干磁敏元件(32)，所有所述磁敏元件(32)均设置在所述旋转体(7)上，且绕所述中心齿轮(23)的回转轴圆周分布，所述基座(6)上设置有磁体(25)，所述旋转体(7)相对所述基座(6)转动时，至少一个所述磁敏元件(32)能够接收所述磁体(25)的磁性量，所述第二控制模块(37)与所有所述磁敏元件(32)均电性连接，所述第二控制模块(37)通过所述磁性量的变化来测量所述旋转体(7)相对于所述基座(6)的旋转角度。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，其特征在于，所述粗测装置(3)包括第三控制模块(38)和环状电阻体(33)，所述环状电阻体(33)设置在所述旋转体(7)上，且绕所述中心齿轮(23)的回转轴圆周分布，所述基座(6)上设置有电刷(21)，所述旋转体(7)相对所述基座(6)转动时，所述电刷(21)沿所述环状电阻体(33)电阻增减方向与所述环状电阻体(33)滑动配合，所述第三控制模块(38)通过检测所述环状电阻体(33)接入电回路的电阻值或电压值来测量所述旋转体(7)相对于所述基座(6)的旋转角度。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，其特征在于，所述粗测装置(3)包括相互转动配合的第二旋转磁体组件(34)和第二磁场检测组件(35)和粗测齿轮(39)，所述中心齿轮(23)能够带动所述粗测齿轮(39)转动，所述粗测齿轮(39)的角速度小于或者等于所述中心齿轮(23)的角速度，与第二旋转磁体组件(34)和第二磁场检测组件(35)其中之一与所述粗测齿轮(39)相连接，且能够同步转动，另一个与所述所述旋转体(7)相连接，且能够同步转动，所述第二磁场检测组件(35)通过检测所述第一旋转磁体组件(11)的磁场方位角及其变化数据来测量所述旋转体(7)相对于所述基座(6)的旋转角度。
10.根据权利要求9所述的一种基于磁场方向测量的高精度数显角度尺，其特征在于，所述粗测齿轮(39)与所述精测齿轮(22)相啮合。
技术总结