本發(fā)明涉及用于確定本體的旋轉(zhuǎn)速度或旋轉(zhuǎn)方向的裝置、用于確定本體的旋轉(zhuǎn)速度或旋轉(zhuǎn)方向的設(shè)備、確定本體的旋轉(zhuǎn)速度或旋轉(zhuǎn)方向的方法、以及包括這種裝置或設(shè)備的交通工具和飛行器起落架。

背景技術(shù)：

已知用于檢測(cè)本體(比如輪)的旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)器。一些這種檢測(cè)器基于產(chǎn)生磁場(chǎng)變化的磁效應(yīng)來(lái)工作，其中，磁場(chǎng)的變化被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。然而，在本體的較低旋轉(zhuǎn)速度處，輸出電平相對(duì)較低。一些這種檢測(cè)器在本體的旋轉(zhuǎn)速度低于某一旋轉(zhuǎn)速度時(shí)不能夠使用。

一些檢測(cè)器包括旋轉(zhuǎn)部和靜止部，其中，旋轉(zhuǎn)部承載多個(gè)磁性對(duì)象，靜止部包括霍爾效應(yīng)傳感器，霍爾效應(yīng)傳感器用于在旋轉(zhuǎn)部相對(duì)于傳感器旋轉(zhuǎn)時(shí)檢測(cè)所述對(duì)象的磁場(chǎng)。然而，這種檢測(cè)器要么不能確定本體的旋轉(zhuǎn)方向，要么需要多于一個(gè)的傳感器才能確定本體的旋轉(zhuǎn)方向。此外，霍爾效應(yīng)傳感器在傳感器的頭部處需要電氣部件。

其他檢測(cè)器具有用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)本體的旋轉(zhuǎn)特性的光學(xué)傳感器。然而，這些傳感器的性能依賴于傳感器足夠清潔以實(shí)現(xiàn)光學(xué)感測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一方面提供了一種用于確定本體的旋轉(zhuǎn)速度的裝置，該裝置包括：

傳感器，該傳感器用于檢測(cè)磁場(chǎng)的強(qiáng)度；和

本體，該本體能夠相對(duì)于傳感器繞軸線旋轉(zhuǎn)，該本體包括沿周向間隔開(kāi)的多個(gè)磁性區(qū)域；

其中，該裝置設(shè)置成使得在本體相對(duì)于傳感器器旋轉(zhuǎn)期間磁性區(qū)域中的第一磁性區(qū)域的第一磁場(chǎng)的能夠由傳感器檢測(cè)到的最大強(qiáng)度與磁性區(qū)域中的第二磁性區(qū)域的第二磁場(chǎng)的能夠由傳感器檢測(cè)到的最大強(qiáng)度不同。

可選地，第二磁性區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度大于第一磁性區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度。

可選地，該裝置設(shè)置成使得磁性區(qū)域中的第三磁性區(qū)域的第三磁場(chǎng)的能夠由傳感器檢測(cè)到的最大強(qiáng)度與第一磁場(chǎng)的能夠由傳感器檢測(cè)到的最大強(qiáng)度和第二磁場(chǎng)的能夠由傳感器檢測(cè)到的最大強(qiáng)度中的每一者都不同。

可選地，第二磁性區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度大于第一磁性區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度，并且第三磁性區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度大于第二磁性區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度。

可選地，第二磁性區(qū)域沿周向定位在本體上并位于第一磁性區(qū)域和第三磁性區(qū)域之間。

可選地，本體包括多個(gè)第一磁性區(qū)域、多個(gè)第二磁性區(qū)域和多個(gè)第三磁性區(qū)域，并且每個(gè)第二磁性區(qū)域沿周向定位在本體上并位于第一磁性區(qū)域中的一個(gè)第一磁性區(qū)域與第三磁性區(qū)域中的一個(gè)第三磁性區(qū)域之間。

可選地，傳感器用于產(chǎn)生指示由傳感器檢測(cè)到的磁場(chǎng)的強(qiáng)度的信號(hào)。

可選地，磁性區(qū)域與本體能夠圍繞著而相對(duì)于傳感器旋轉(zhuǎn)的軸線在徑向上等距地間隔開(kāi)。

可選地，磁性區(qū)域在軸向上相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)。

可選地，磁性區(qū)域沿周向彼此等距地間隔開(kāi)。

可選地，本體包括一構(gòu)件，并且所述區(qū)域中的每一者均包括由所述構(gòu)件承載的分立的磁性元件。

可選地，傳感器是磁致伸縮式傳感器或磁致伸縮式光學(xué)傳感器。

可選地，磁致伸縮式光學(xué)傳感器包括位于光纖內(nèi)的光學(xué)元件。

可選地，磁致伸縮式光學(xué)傳感器包括磁致伸縮元件和機(jī)械地連接至磁致伸縮元件的光學(xué)元件，其中，磁致伸縮元件的形狀或尺寸的改變引起光學(xué)元件的形狀或尺寸的改變。

可選地，光學(xué)元件包括光纖布拉格光柵(FBG)。

本發(fā)明的第二方面提供了一種用于確定本體的旋轉(zhuǎn)方向的裝置，該裝置包括：

傳感器；和

本體，該本體能夠相對(duì)于傳感器繞軸線旋轉(zhuǎn)，該本體包括沿周向間隔開(kāi)的第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域，其中，第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域中的每一者的特性與第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域中的其他每一者的特性不同；

其中，傳感器用于在本體相對(duì)于傳感器旋轉(zhuǎn)時(shí)依次檢測(cè)相應(yīng)的第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域的特性。

可選地，本體包括多個(gè)第一區(qū)域、多個(gè)第二區(qū)域和多個(gè)第三區(qū)域，并且每個(gè)第二區(qū)域沿周向定位在第一區(qū)域中的一個(gè)第一區(qū)域與第三區(qū)域中的一個(gè)第三區(qū)域之間。

可選地，所述特性是磁特性。

可選地，所述磁特性是磁場(chǎng)強(qiáng)度。

可選地，第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域中的每一者的磁場(chǎng)強(qiáng)度大于零。

可選地，磁性區(qū)域與本體能夠圍繞著而相對(duì)于傳感器旋轉(zhuǎn)的軸線在徑向上等距地間隔開(kāi)。

可選地，磁性區(qū)域在軸向上相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)。

可選地，磁性區(qū)域沿周向彼此等距地間隔開(kāi)。

可選地，本體包括一構(gòu)件，并且所述區(qū)域中的每一者均包括由所述構(gòu)件承載的分立的磁性元件。

可選地，傳感器是磁致伸縮式傳感器或者磁致伸縮式光學(xué)傳感器。

可選地，磁致伸縮式光學(xué)傳感器包括位于光纖內(nèi)的光學(xué)元件。

可選地，磁致伸縮式光學(xué)傳感器包括磁致伸縮元件和機(jī)械地連接至磁致伸縮元件的光學(xué)元件，其中，磁致伸縮元件的形狀或尺寸的改變引起光學(xué)元件的形狀或尺寸的改變。

可選地，光學(xué)元件包括光纖布拉格光柵(FBG)。

本發(fā)明的第三方面提供了一種用于確定本體的旋轉(zhuǎn)速度的設(shè)備，其中，該設(shè)備包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的裝置，傳感器用于產(chǎn)生指示由傳感器檢測(cè)到的磁場(chǎng)的強(qiáng)度的信號(hào)，并且該設(shè)備設(shè)置成基于由傳感器產(chǎn)生的分別指示由傳感器檢測(cè)到的第一磁場(chǎng)的強(qiáng)度和第二磁場(chǎng)的強(qiáng)度的第一信號(hào)和第二信號(hào)來(lái)確定本體相對(duì)于傳感器的旋轉(zhuǎn)速度。

本發(fā)明的第四方面提供了一種用于確定本體的旋轉(zhuǎn)方向的設(shè)備，其中，該設(shè)備包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的裝置，并且該設(shè)備設(shè)置成基于由傳感器產(chǎn)生的分別指示由傳感器檢測(cè)到的第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域的特性的信號(hào)來(lái)確定本體相對(duì)于傳感器的旋轉(zhuǎn)方向。

本發(fā)明的第五方面提供了一種飛行器起落架，該飛行器起落架包括輪以及根據(jù)本發(fā)明的第一方面和第二方面中的任一方面的裝置或者根據(jù)本發(fā)明的第三方面和第四方面中的任一方面的設(shè)備，其中，本體以可旋轉(zhuǎn)的方式相對(duì)于輪固定。

本發(fā)明的第六方面提供了一種交通工具，該交通工具包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面和第二方面中的任一方面的裝置或者根據(jù)本發(fā)明的第三方面和第四方面中的任一方面的設(shè)備。

可選地，該交通工具是飛行器。

可選地，該飛行器包括根據(jù)本發(fā)明的第五方面的飛行器起落架。

本發(fā)明的第七方面提供了一種確定本體的旋轉(zhuǎn)速度的方法，該方法包括：

使本體繞軸線并相對(duì)于用于檢測(cè)磁場(chǎng)的強(qiáng)度的傳感器旋轉(zhuǎn)，其中，本體包括沿周向間隔開(kāi)的多個(gè)磁性區(qū)域；

在本體相對(duì)于傳感器旋轉(zhuǎn)期間通過(guò)傳感器檢測(cè)磁性區(qū)域中的第一磁性區(qū)域的第一磁場(chǎng)的強(qiáng)度，并且通過(guò)傳感器產(chǎn)生指示第一磁場(chǎng)的檢測(cè)強(qiáng)度的第一信號(hào)；

在本體相對(duì)于傳感器旋轉(zhuǎn)期間通過(guò)傳感器檢測(cè)磁性區(qū)域中的第二磁性區(qū)域的第二磁場(chǎng)的強(qiáng)度，并且通過(guò)傳感器產(chǎn)生指示第二磁場(chǎng)的檢測(cè)強(qiáng)度的第二信號(hào)，其中，第一磁場(chǎng)的由傳感器檢測(cè)到的強(qiáng)度與第二磁場(chǎng)的由傳感器檢測(cè)到的強(qiáng)度不同；以及

基于第一信號(hào)和第二信號(hào)來(lái)確定本體相對(duì)于傳感器的旋轉(zhuǎn)速度。

本發(fā)明的第八方面提供了一種確定本體的旋轉(zhuǎn)方向的方法，所述方法包括：

使本體繞軸線并相對(duì)于傳感器旋轉(zhuǎn)，其中，本體包括沿周向間隔開(kāi)的第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域，其中，第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域中的每一者的特性與第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域中的其他每一者的特性不同；以及

在本體相對(duì)于傳感器旋轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)傳感器檢測(cè)第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域的特性，并且通過(guò)傳感器產(chǎn)生分別指示第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域的檢測(cè)特性的信號(hào)；以及

基于所述信號(hào)來(lái)確定本體相對(duì)于傳感器的旋轉(zhuǎn)方向。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參照附圖僅通過(guò)示例的方式對(duì)發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述，在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于確定本體的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向的裝置的示例的示意性側(cè)視圖；

圖2示出了圖1的裝置的示意性正視圖；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于確定本體的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向的設(shè)備的示例的示意圖；

圖4示出了本發(fā)明的實(shí)施方式的飛行器起落架的示例的示意性側(cè)視圖；

圖5示出了本發(fā)明的實(shí)施方式的飛行器的示例的示意性側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1和圖2，其示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的裝置的示例的示意性側(cè)視圖和示意性正視圖。該裝置用于在確定本體的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向時(shí)使用。裝置1包括本體10和傳感器20。本體10包括沿周向間隔開(kāi)或者沿周向布置的多個(gè)磁性區(qū)域11、12、13，并且本體10能夠相對(duì)于傳感器20繞軸線A-A旋轉(zhuǎn)。因此，磁性區(qū)域11、12、13在本體10相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)時(shí)相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)。傳感器20用于檢測(cè)磁場(chǎng)的強(qiáng)度。該實(shí)施方式的本體10和傳感器20相對(duì)地布置成使得傳感器20能夠在本體10相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)時(shí)檢測(cè)磁性區(qū)域11、12、13各自的磁場(chǎng)的強(qiáng)度。

在一些實(shí)施方式中，磁性區(qū)域11、12、13例如可以是單個(gè)本體10的被不同地磁化的區(qū)域。然而，該實(shí)施方式的本體10包括構(gòu)件16，并且磁性區(qū)域11、12、13中的每一者均包括由構(gòu)件16承載的分立的磁性元件。例如，每個(gè)分立的磁性元件均可以比如通過(guò)粘合劑、一個(gè)或更多個(gè)螺釘、一個(gè)或更多個(gè)螺母和螺栓、一個(gè)或更多個(gè)鉚釘?shù)雀竭B至構(gòu)件16。在該實(shí)施方式中，磁性區(qū)域11、12、13不能夠相對(duì)于彼此移動(dòng)并且不能夠相對(duì)于構(gòu)件16移動(dòng)。構(gòu)件16可以由任何適合的材料制成，比如塑性材料、金屬或金屬合金。構(gòu)件16是非磁性的，使得其自身不會(huì)被傳感器20檢測(cè)到。然而，在其他實(shí)施方式中，構(gòu)件16可以是磁性的，但是優(yōu)選地只磁化到比磁性區(qū)域11、12、13中的每一者所磁化的程度小得多的程度。

本體10包括多個(gè)第一磁性區(qū)域11、多個(gè)第二磁性區(qū)域12和多個(gè)第三磁性區(qū)域13。每個(gè)第一磁性區(qū)域11均具有與每個(gè)其他第一磁性區(qū)域11相同或大致相同的磁場(chǎng)強(qiáng)度。此外，每個(gè)第二磁性區(qū)域12均具有與每個(gè)其他第二磁性區(qū)域12相同或大致相同的磁場(chǎng)強(qiáng)度。此外，每個(gè)第三磁性區(qū)域13均具有與每個(gè)其他第三磁性區(qū)域13相同或大致相同的磁場(chǎng)強(qiáng)度。然而，每個(gè)第三磁性區(qū)域13的磁場(chǎng)強(qiáng)度比每個(gè)第二磁性區(qū)域12的磁場(chǎng)強(qiáng)度大，并且每個(gè)第二磁性區(qū)域12的磁場(chǎng)強(qiáng)度比每個(gè)第一磁性區(qū)域11的磁場(chǎng)強(qiáng)度大。換言之，每個(gè)第三磁性區(qū)域13的磁場(chǎng)的幅值均比每個(gè)第二磁性區(qū)域12的磁場(chǎng)的幅值大，并且每個(gè)第二磁性區(qū)域12的磁場(chǎng)的幅值均比每個(gè)第一磁性區(qū)域11的磁場(chǎng)的幅值大。因此，每個(gè)第一磁場(chǎng)區(qū)域11可以被認(rèn)為具有“低”磁場(chǎng)強(qiáng)度，每個(gè)第二磁性區(qū)域12可以被認(rèn)為具有“中”磁場(chǎng)強(qiáng)度，并且每個(gè)第三磁性區(qū)域13可以被認(rèn)為具有“高”磁場(chǎng)強(qiáng)度。

在該實(shí)施方式中，第一磁性區(qū)域11、第二磁性區(qū)域12和第三磁性區(qū)域13中的每一者的磁場(chǎng)強(qiáng)度大于零。然而，在替代性實(shí)施方式中，每個(gè)第一磁性區(qū)域11的磁場(chǎng)強(qiáng)度可以是零。

在該實(shí)施方式中，每個(gè)第二磁性區(qū)域12沿周向定位在本體10上并位于第一磁性區(qū)域11中的一個(gè)第一磁性區(qū)域與第三磁性區(qū)域13中的一個(gè)第三磁性區(qū)域之間。因此，當(dāng)本體10在使用時(shí)相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁性區(qū)域根據(jù)本體10相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)的方向而以高-中-低順序或者以低-中-高順序經(jīng)過(guò)傳感器20。

在該實(shí)施方式中，磁性區(qū)域11、12、13沿周向彼此等距地或者大致等距地間隔開(kāi)。然而，在其他實(shí)施方式中，一對(duì)或更多對(duì)相鄰的磁性區(qū)域11、12、13的軸向間隔可以與其他一對(duì)或更多對(duì)相鄰的磁性區(qū)域11、12、13的周向間隔不同。

在該實(shí)施方式中，磁性區(qū)域11、12、13在徑向上與軸線A-A等距地或者大致等距地間隔開(kāi)，其中，本體10能夠繞軸線A-A相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)。在該實(shí)施方式中，磁性區(qū)域11、12、13還在軸向上相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)或者大致對(duì)準(zhǔn)。換言之，所有的磁性區(qū)域11、12、13相對(duì)于軸線A-A定位在相同的軸向位置處。因此，當(dāng)本體10相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)時(shí)，所有的磁性區(qū)域11、12、13沿著相同的或者大致相同的圓形路徑行進(jìn)。然而，如下面以示例的方式更詳細(xì)地描述的，這些情況中的一者或者兩者在其他實(shí)施方式中可能并非如此。

在該實(shí)施方式中，傳感器20相對(duì)于軸線A-A固定。因此，當(dāng)本體10在使用時(shí)相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁性區(qū)域11、12、13中的每一者以距傳感器20相同或者大致相同的距離經(jīng)過(guò)傳感器20。換言之，在本體10相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)期間，磁性區(qū)域11、12、13中的能夠到達(dá)傳感器20的最靠近的任一磁性區(qū)域與磁性區(qū)域11、12、13中能夠到達(dá)傳感器20的任何其他磁性區(qū)域相同或者大致相同。

在該實(shí)施方式中，傳感器20相對(duì)于軸線A-A固定在下述位置處：該位置與本體10軸向相鄰并且與在本體10相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)期間磁性區(qū)域11、12、13所沿著行進(jìn)的圓形路徑軸向相鄰。然而，在其他實(shí)施方式中，傳感器20可以固定在不同的位置處。例如，傳感器20可以相對(duì)于軸線A-A固定在與本體10徑向相鄰的位置處。換言之，傳感器20可以定位成比磁性區(qū)域11、12、13距軸線A-A遠(yuǎn)。

該實(shí)施方式中的傳感器20用于產(chǎn)生指示由傳感器20檢測(cè)到的磁場(chǎng)的強(qiáng)度的信號(hào)?？梢允褂孟鄳?yīng)的不同類(lèi)型的傳感器20，比如霍爾效應(yīng)傳感器、磁阻式傳感器或磁致伸縮式傳感器。在該實(shí)施方式中，傳感器20是磁致伸縮式光學(xué)傳感器。

該實(shí)施方式中的傳感器20包括磁致伸縮元件。磁致伸縮元件的形狀或尺寸響應(yīng)于施加至磁致伸縮元件的變化的磁場(chǎng)強(qiáng)度而變化。最接近磁致伸縮元件的磁場(chǎng)強(qiáng)度是通過(guò)測(cè)量所引起的磁致伸縮元件的形狀或尺寸的改變而確定的。磁致伸縮元件可以由例如選自包括下述各者的組中的一個(gè)或更多個(gè)磁致伸縮材料制成：鈷、鎳、Tb_xDy_1-xFe₂(x～0.3)(例如Terfenol-D)和Fe₈₁Si_3.5B_13.5C₂(例如)。

在磁致伸縮式光學(xué)傳感器中，磁致伸縮元件的形狀或尺寸的改變以光學(xué)方式探尋。在該實(shí)施方式中，光學(xué)元件——其自身能夠改變形狀或尺寸——機(jī)械地連接至磁致伸縮元件。在該實(shí)施方式中，光學(xué)元件位于光纖維中，光纖維比如通過(guò)粘結(jié)至或者粘附至磁致伸縮材料而機(jī)械地連接至磁致伸縮材料。磁致伸縮元件的形狀或尺寸的改變引起光學(xué)元件的形狀或尺寸的改變。光學(xué)元件的一個(gè)或更多個(gè)特性也響應(yīng)于光學(xué)元件的形狀或尺寸的改變而改變。

在該實(shí)施方式中，傳感器20的光學(xué)元件包括光纖布拉格光柵(FBG)。FBG是位于光纖內(nèi)的分布式布拉格反射器并且FBG沿著光纖維的一段長(zhǎng)度包括光纖芯的折射率的周期地變化。從FBG反射的光帶的波長(zhǎng)取決于纖維的軸向應(yīng)變。由于FBG機(jī)械地連接至(例如粘合至磁致伸縮元件、附連至磁致伸縮元件或者繞磁致伸縮元件緊密地卷繞)磁致伸縮元件，因此磁致伸縮元件的形狀或尺寸的改變使FBG中的軸向應(yīng)變改變，F(xiàn)BG中的軸向應(yīng)變的改變又使由FBG反射的光帶的波長(zhǎng)改變。因此，由FBG反射的光帶的波長(zhǎng)用作指示由傳感器20檢測(cè)到的磁場(chǎng)的強(qiáng)度的信號(hào)。通過(guò)對(duì)由FBG反射的光進(jìn)行監(jiān)測(cè)，由傳感器20所檢測(cè)的磁場(chǎng)的存在能夠被檢測(cè)到，并且由傳感器20所檢測(cè)的磁場(chǎng)的強(qiáng)度能夠被確定。

在另一實(shí)施方式中，傳感器20的光學(xué)元件可以包括纖維法布里-珀羅干涉儀(FFP)。FFP包括位于光纖內(nèi)并分隔開(kāi)一定距離的兩個(gè)反射表面。從反射表面中的第一反射表面反射的光與從反射表面中的第二反射表面反射的光相干涉。這兩個(gè)反射光束之間的相位差與光的波長(zhǎng)相關(guān)并且也與反射表面之間的距離相關(guān)。因此，對(duì)于固定波長(zhǎng)的探尋光而言，這兩個(gè)反射表面之間的距離的改變導(dǎo)致由FFP反射的光的功率的相關(guān)聯(lián)的改變。替代性地，當(dāng)使用寬帶探尋光源時(shí)，這兩個(gè)反射表面之間的距離的改變導(dǎo)致由FFP反射的光的光譜的相關(guān)聯(lián)的改變，即，由FFP反射的光帶的波長(zhǎng)的相關(guān)聯(lián)的改變。在FFP機(jī)械地連接至(例如粘合至磁致伸縮元件、附連至磁致伸縮元件或者繞磁致伸縮元件緊密地卷繞)傳感器20的磁致伸縮元件的情況下，磁致伸縮元件的形狀或尺寸的改變使FFP中的反射表面之間的距離改變，反射表面之間的距離的改變又使由FFP反射的光帶的波長(zhǎng)改變。因此，由FFP反射的光帶的波長(zhǎng)用作指示由傳感器20檢測(cè)到的磁場(chǎng)的強(qiáng)度的信號(hào)。通過(guò)對(duì)從FFP反射的光進(jìn)行監(jiān)測(cè)，由傳感器20所檢測(cè)的磁場(chǎng)的存在能夠被檢測(cè)到，并且由傳感器20所檢測(cè)的磁場(chǎng)的強(qiáng)度能夠被確定。

參照?qǐng)D3，其示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于確定本體的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向的設(shè)備的示例的示意圖。該實(shí)施方式的設(shè)備100包括圖1和圖2中的裝置1。設(shè)備100設(shè)置成基于由傳感器20產(chǎn)生的第一信號(hào)和第二信號(hào)來(lái)確定本體10相對(duì)于傳感器20的旋轉(zhuǎn)速度。第一信號(hào)和第二信號(hào)分別指示在使用時(shí)由傳感器20檢測(cè)到的第一磁性區(qū)域11的第一磁場(chǎng)的強(qiáng)度和第二磁性區(qū)域12的第二磁場(chǎng)的強(qiáng)度。設(shè)備100還設(shè)置成基于由傳感器20產(chǎn)生的第一信號(hào)、第二信號(hào)和第三信號(hào)來(lái)確定本體10相對(duì)于傳感器20的旋轉(zhuǎn)方向。第一信號(hào)、第二信號(hào)和第三信號(hào)分別指示在使用時(shí)由傳感器20檢測(cè)到的磁性區(qū)域11的第一磁場(chǎng)的強(qiáng)度、磁性區(qū)域12的第二磁場(chǎng)的強(qiáng)度以及磁性區(qū)域13的第三磁場(chǎng)的強(qiáng)度。

在該實(shí)施方式中，設(shè)備100包括光源110、光測(cè)量?jī)x120和處理器130。光源110和光測(cè)量?jī)x120通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)光纖而光學(xué)地連接至傳感器20。光源110設(shè)置成朝向傳感器20的光學(xué)元件輸出光，并且光測(cè)量?jī)x120設(shè)置成接收從傳感器20的光學(xué)元件反射的光。處理器130通信地連接至光測(cè)量?jī)x120。

在該實(shí)施方式中，處理器130設(shè)置成基于由傳感器20產(chǎn)生的第一信號(hào)和第二信號(hào)來(lái)確定本體10相對(duì)于傳感器20的旋轉(zhuǎn)速度。第一信號(hào)和第二信號(hào)分別指示由傳感器20檢測(cè)到的第一磁性區(qū)域11的第一磁場(chǎng)的強(qiáng)度和第二磁性區(qū)域12的第二磁場(chǎng)的強(qiáng)度。在該實(shí)施方式中，處理器130還設(shè)置成基于由傳感器20產(chǎn)生的第一信號(hào)、第二信號(hào)和第三信號(hào)來(lái)確定本體10相對(duì)于傳感器20的旋轉(zhuǎn)方向，第一信號(hào)、第二信號(hào)和第三信號(hào)分別指示由傳感器20檢測(cè)到的第一磁性區(qū)域11的第一磁場(chǎng)的強(qiáng)度、第二磁性區(qū)域12的第二磁場(chǎng)的強(qiáng)度和第三磁性區(qū)域13的第三磁場(chǎng)的強(qiáng)度。下面對(duì)設(shè)備100的這些特征進(jìn)行更詳細(xì)的描述。

光源110可以是例如調(diào)諧激光器或?qū)拵Ч庠?。在使用中，光?10輸出光，所述光被引導(dǎo)至光學(xué)元件。當(dāng)光源100是寬帶光源時(shí)，從光學(xué)元件反射的光被朝向光測(cè)量?jī)x120引導(dǎo)，其中，光測(cè)量?jī)x120可以是測(cè)量從光學(xué)元件反射的光的波長(zhǎng)的波長(zhǎng)計(jì)。由光測(cè)量?jī)x測(cè)得的波長(zhǎng)的指示可以隨后被提供給處理器130。處理器130可以隨后對(duì)由光測(cè)量?jī)x120測(cè)得的波長(zhǎng)進(jìn)行處理，并且將測(cè)得的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成下述信號(hào)：所述信號(hào)指示傳感器20的磁致伸縮元件在當(dāng)時(shí)經(jīng)受的磁場(chǎng)的強(qiáng)度。

當(dāng)光源110是可調(diào)諧的窄帶光源(比如可調(diào)諧激光器)時(shí)，光測(cè)量?jī)x120可以是測(cè)量從光學(xué)元件反射的光的強(qiáng)度的光電二極管。在一些實(shí)施方式中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以將來(lái)自光電二極管的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，所述數(shù)字信號(hào)被提供給處理器130。在一些實(shí)施方式中，處理器130控制可調(diào)諧的窄帶光源相繼地發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，并且同時(shí)對(duì)接收到的來(lái)自光電二極管的光強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。因此，處理器130可以確定對(duì)應(yīng)哪個(gè)發(fā)射波長(zhǎng)能夠檢測(cè)到最大強(qiáng)度的反射光，并且因而確定了在當(dāng)時(shí)由光學(xué)元件最大程度地反射的光的波長(zhǎng)。處理器130隨后可以將確定的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成下述信號(hào)：所述信號(hào)指示傳感器20的磁致伸縮元件在當(dāng)時(shí)經(jīng)受的磁場(chǎng)的強(qiáng)度。

在該實(shí)施方式中，裝置1設(shè)置成使得在本體10相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)的期間第一磁性區(qū)域11中的任何一個(gè)第一磁性區(qū)域的磁場(chǎng)的能夠由傳感器20檢測(cè)到的最大強(qiáng)度與第二磁性區(qū)域12中的任何一個(gè)第二磁性區(qū)域的磁場(chǎng)的能夠由傳感器20檢測(cè)到的最大強(qiáng)度不同。此外，裝置1設(shè)置成使得在本體10相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)的期間第三磁性區(qū)域13中的任何一個(gè)第三磁性區(qū)域的磁場(chǎng)的能夠由傳感器20檢測(cè)到的最大強(qiáng)度與第一磁性區(qū)域11和第二磁性區(qū)域12中的任何一者的磁場(chǎng)的能夠由傳感器20檢測(cè)到的最大強(qiáng)度不同。在該實(shí)施方式中，這是通過(guò)上述特征實(shí)現(xiàn)的——即，每個(gè)第三磁性區(qū)域13的磁場(chǎng)強(qiáng)度比每個(gè)第二磁性區(qū)域12的磁場(chǎng)強(qiáng)度大，每個(gè)第二磁性區(qū)域12的磁場(chǎng)強(qiáng)度又比每個(gè)第一磁性區(qū)域11的磁場(chǎng)強(qiáng)度大。

在使用中，當(dāng)本體10相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁性區(qū)域11、12、13中的每一者的經(jīng)過(guò)傳感器20的運(yùn)動(dòng)使傳感器20的磁致伸縮元件改變形狀或尺寸。如上面所論述的，磁致伸縮元件改變形狀或尺寸使光學(xué)元件改變形狀或尺寸，光學(xué)元件改變形狀或尺寸又使能夠由光學(xué)元件反射的光帶的波長(zhǎng)改變。

通過(guò)對(duì)在一段時(shí)間內(nèi)由光學(xué)元件反射的光的波長(zhǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，處理器130能夠確定傳感器20的磁致伸縮元件通過(guò)磁性區(qū)域11、12、13而經(jīng)受的磁場(chǎng)的檢測(cè)強(qiáng)度的峰值之間的時(shí)間。通過(guò)將該信息與表示本體10的磁性區(qū)域11、12、13的周向間隔的數(shù)據(jù)結(jié)合使用，處理器因此能夠確定本體10的旋轉(zhuǎn)速度。

通過(guò)對(duì)在一段時(shí)間內(nèi)由光學(xué)原件反射的光的波長(zhǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，處理器130能夠確定傳感器20的磁致伸縮元件以何種順序通過(guò)第一磁性區(qū)域11、第二磁性區(qū)域12和第三磁性區(qū)域13而經(jīng)受不同強(qiáng)度的磁場(chǎng)。換言之，處理器130能夠確定磁性區(qū)域11、12、13是以高-中-低的順序還是以低-中-高的順序經(jīng)過(guò)傳感器20。因此，處理器130能夠利用該確定的順序來(lái)確定本體10相對(duì)于傳感器20的旋轉(zhuǎn)方向。

在除了上面所論述的實(shí)施方式之外的實(shí)施方式中，第一磁性區(qū)域11、第二磁性區(qū)域12和第三磁性區(qū)域13并非都與軸線A-A等距地或者大致等距地間隔開(kāi)并且/或者并非在軸向上都相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)或者大致對(duì)準(zhǔn)。此外，所有的第一磁性區(qū)域11、第二磁性區(qū)域12和第三磁性區(qū)域13的磁場(chǎng)強(qiáng)度可以相同或者大致相同。在這種替代性實(shí)施方式中，每個(gè)第一磁性區(qū)域11可以距傳感器20第一距離而經(jīng)過(guò)傳感器20，每個(gè)第二磁性區(qū)域12可以距傳感器20第二距離而經(jīng)過(guò)傳感器20，并且每個(gè)第三磁性區(qū)域13可以距傳感器20第三距離而經(jīng)過(guò)傳感器20，其中，第一距離大于第二距離，并且第二距離大于第三距離。因此，裝置1將仍設(shè)置成使得第一磁性區(qū)域11中的任何一個(gè)第一磁性區(qū)域的磁場(chǎng)的能夠由傳感器20檢測(cè)到的最大強(qiáng)度與第二磁性區(qū)域12中的任何一個(gè)第二磁性區(qū)域的磁場(chǎng)的能夠由傳感器20檢測(cè)到的最大強(qiáng)度不同。此外，裝置1仍將設(shè)置成使得第三磁性區(qū)域13中的任何一個(gè)第三磁性區(qū)域13的磁場(chǎng)的能夠由傳感器20檢測(cè)到的最大強(qiáng)度與第一磁性區(qū)域11和第二磁性區(qū)域12中的任何一者的磁場(chǎng)的能夠由傳感器20檢測(cè)到的最大強(qiáng)度不同。

在上述實(shí)施方式中，由于裝置1不需要比如用于對(duì)傳感器20進(jìn)行供電或者用于從傳感器20傳遞信號(hào)的任何電氣布線，因此裝置1可以位于可能優(yōu)選地不存在電氣部件的環(huán)境中。此外，由于裝置1比如通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)光纖而光學(xué)地連接至設(shè)備100的其余部分，因此相比于需要電氣布線的設(shè)備還可以實(shí)現(xiàn)重量減輕。

在上述實(shí)施方式中，如上所述，裝置1設(shè)置成使得第一磁性區(qū)域11的第一磁場(chǎng)的能夠由傳感器20檢測(cè)到的最大強(qiáng)度與第二磁性區(qū)域12的第二磁場(chǎng)的能夠由傳感器20檢測(cè)到的最大強(qiáng)度不同。因此，相比于第一磁場(chǎng)的能夠由傳感器20檢測(cè)到的最大強(qiáng)度與第二磁場(chǎng)的能夠由傳感器20檢測(cè)到的最大強(qiáng)度相同的該替代性布置，傳感器20能夠在本體10相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)時(shí)檢測(cè)到磁場(chǎng)強(qiáng)度的更大改變。因此，裝置1能夠更好地檢測(cè)本體10的相對(duì)較低的旋轉(zhuǎn)速度。

在可以是上面所述論述的實(shí)施方式的相應(yīng)變型的其他實(shí)施方式中，第三磁性區(qū)域13可以省略。這種裝置仍將能夠用于確定本體10的旋轉(zhuǎn)速度，并且這種設(shè)備仍將用于確定本體10的旋轉(zhuǎn)速度。

在上面所論述的實(shí)施方式的每個(gè)實(shí)施方式中，本體10包括多個(gè)第一磁性區(qū)域11、多個(gè)第二磁性區(qū)域12(如果設(shè)置，則可以包括多個(gè)第三磁性區(qū)域13)。然而，在其他實(shí)施方式中，本體10可以包括僅一個(gè)第一磁性區(qū)域11、僅一個(gè)第二磁性區(qū)域12和僅一個(gè)第三磁性區(qū)域13。第一磁性區(qū)域11、第二磁性區(qū)域12和第三磁性區(qū)域13各自仍可以具有不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度。在一些這樣的其他實(shí)施方式中，第二磁性區(qū)域12可以沿周向定位在本體10上并位于第一磁性區(qū)域11與第三磁性區(qū)域13之間。

在上面所論述的實(shí)施方式中的每個(gè)實(shí)施方式中，第一磁性區(qū)域11、第二磁性區(qū)域12和第三磁性區(qū)域13(如果設(shè)置)各自具有不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度。在其他實(shí)施方式中，使第一磁性區(qū)域11、第二磁性區(qū)域12和第三磁性區(qū)域13(如果設(shè)置)之間不同的磁特性可以不是磁場(chǎng)強(qiáng)度，比如可以是磁場(chǎng)方向。在這樣的其他實(shí)施方式中，傳感器20將用于在本體10相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)時(shí)檢測(cè)第一磁性區(qū)域11、第二磁性區(qū)域12和第三磁性區(qū)域13(如果設(shè)置)各自的磁特性。

在上述各實(shí)施方式中，傳感器20不需要保持清潔或者不需要像用于光學(xué)地感測(cè)本體10的位置的純光學(xué)傳感器那樣清潔。因此，裝置1可以位于傳感器20可能被弄臟的環(huán)境中。

在又一些其他實(shí)施方式中，使第一區(qū)域11、第二區(qū)域12和第三區(qū)域13之間不同的特性可以不是磁特性。該特性可以例如是視覺(jué)特性(比如色彩或色調(diào))、或者是尺寸特性(比如本體10的半徑或軸向厚度)。在這樣的其他實(shí)施方式中，第一區(qū)域11、第二區(qū)域12和第三區(qū)域13可以是磁性的或者可以不是磁性的。在這樣的其他實(shí)施方式中，傳感器20將適于在本體10相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)時(shí)檢測(cè)第一區(qū)域11、第二區(qū)域12和第三區(qū)域13各自的特性。所述傳感器或每個(gè)傳感器可以是例如光學(xué)傳感器或近程傳感器等。

上述裝置1和設(shè)備100中的任一者均可以包括在交通工具中，比如飛行器。例如，裝置1和設(shè)備100中的任一者可以包括在飛行器起落架中，飛行器起落架包括輪，裝置1或設(shè)備100的本體10以可旋轉(zhuǎn)的方式相對(duì)于所述輪固定。因此，裝置1或設(shè)備100可以用于確定起落架的輪的旋轉(zhuǎn)速度和/或旋轉(zhuǎn)方向。這種信息可以例如用于在控制輪在降落之前的加速旋轉(zhuǎn)期間的運(yùn)動(dòng)時(shí)確定輪是否在打滑，或者例如用于確定在飛行器沿著地面滑行時(shí)飛行器的速度。

參照?qǐng)D4，其示出了本發(fā)明的實(shí)施方式的飛行器起落架的示例的示意性側(cè)視圖。飛行器起落架300包括用于在起落架300連接至的飛行器的降落、起飛和滑行期間接觸地面的輪310。飛行器起落架300還包括支柱320，輪310以可旋轉(zhuǎn)的方式連接至支柱320以繞軸線330旋轉(zhuǎn)。該實(shí)施方式的起落架300包括圖1和圖2的裝置1。裝置1的本體10相對(duì)于輪310固定，并且裝置1的傳感器20相對(duì)于支柱320固定。在使用中，當(dāng)輪310相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)時(shí)，本體10也相對(duì)于傳感器20旋轉(zhuǎn)。因此，如上面所論述的，輪310的旋轉(zhuǎn)方向和/或旋轉(zhuǎn)速度可以被確定。

在一些實(shí)施方式中，起落架300可以包括多個(gè)用于接觸地面的輪310。在這些實(shí)施方式的一些實(shí)施方式中，本體10可以以可旋轉(zhuǎn)的方式相對(duì)于輪310中的一個(gè)輪、一些輪或者所有輪固定。

參照?qǐng)D5，其示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的飛行器的示例的示意性側(cè)視圖。飛行器400包括圖4的起落架300。在其他各實(shí)施方式中，飛行器400可以包括上面所論述的其他實(shí)施方式的起落架中的任何起落架。

實(shí)施本發(fā)明的裝置和設(shè)備還可以包括在飛行器的除了起落架之外的其他機(jī)構(gòu)中，在該機(jī)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)本體的旋轉(zhuǎn)方向和/或旋轉(zhuǎn)速度要被確定并且/或被控制。這種機(jī)構(gòu)包括例如用于對(duì)飛行器的飛行控制表面和飛行器傳動(dòng)系進(jìn)行調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。此外，實(shí)施本發(fā)明的裝置和設(shè)備可以包括在除了飛行器之外的其他交通工具中，比如道路車(chē)輛或軌道車(chē)輛。

本文中所描述的實(shí)施方式分別是本發(fā)明以及本發(fā)明的各方面可以如何實(shí)施的非限定性示例。關(guān)于任一實(shí)施方式所描述的任何特征可單獨(dú)使用，或者與所描述的其它特征結(jié)合使用，并且還可與任何其它實(shí)施例的一個(gè)或更多個(gè)特征或者任何其它實(shí)施方式的任何組合結(jié)合使用。此外，在不背離本發(fā)明的由所附權(quán)利要求限定的范圍的情況下，也可以采用未在上面描述的等同替換和改型。