專利名稱：光敏角位傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及傳感裝置，特別涉及一種角位傳感器。
技術(shù)背景角位傳感可以用很多的方式來完成，如電位器、霍爾元件、可變電容器等等，基本 的形式是用聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)使這些器件與檢測對象同步轉(zhuǎn)動(dòng)，這些器件將自己的數(shù)值變化發(fā)送出 去，根據(jù)這些器件發(fā)出的數(shù)據(jù)單片機(jī)經(jīng)過計(jì)算可以得到角位信息。問題是1，信號是模擬的 需要轉(zhuǎn)換。2，這些器件不是專門為角位傳感設(shè)計(jì)的，數(shù)值變化的線性性不完美。3，角位傳 感需要360度的全方位檢測，而這些器件都有邊界，不能發(fā)送360度的數(shù)值變化。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是制造一種能夠360度的全方位檢測的，直接發(fā)送數(shù)碼的角位 信息的光敏角位傳感器。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的光敏角位傳感器由發(fā)光器、感光器、標(biāo)識器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、 信息電路、連桿和外殼組成，發(fā)光器、感光器、標(biāo)識器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、信息電路在外殼內(nèi)，連桿和 接口露出在外殼上，連桿在外殼上與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)軸連接，傳動(dòng)軸與傳動(dòng)點(diǎn)相連接。標(biāo)識器由多個(gè)圓柱狀標(biāo)識盤排列而成，每一個(gè)標(biāo)識盤的表面有比例地排列著一條 一條的數(shù)碼標(biāo)識，數(shù)碼標(biāo)識由一個(gè)以上標(biāo)識孔排列組成，每一條數(shù)碼標(biāo)識代表一個(gè)數(shù)值，一 個(gè)標(biāo)識盤的數(shù)碼標(biāo)識代表的角度單位是一致的，有代表百度的百度標(biāo)識盤、有代表十度的 十度標(biāo)識盤、有代表個(gè)度的個(gè)度標(biāo)識盤、有代表分度的分度標(biāo)識盤、有代表秒度的秒度標(biāo)識 盤，各種標(biāo)識盤排列起來組成完整代表度、分、秒以及校驗(yàn)碼的標(biāo)識器數(shù)碼標(biāo)識。每個(gè)標(biāo)識盤都與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)連接，各個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)的傳動(dòng)比不相同。感光器由不少于一個(gè)的感光點(diǎn)排列組成，有不少于一個(gè)的感光器固定在標(biāo)識器數(shù) 碼標(biāo)識的上方，發(fā)光器在各個(gè)標(biāo)識盤的里面，信息電路的集成電路、接口、電阻電容、晶體 管、電源接口等的電子元件焊接在電路板上，組成接受電路、解碼電路、計(jì)算電路、發(fā)送電 路，感光器與信息電路的接受電路連接，信息電路的發(fā)送電路與接口連接。其中，角度單位小的標(biāo)識盤的轉(zhuǎn)速大于角度單位大的標(biāo)識盤。其中，標(biāo)識孔有封閉的和開啟的兩種。其中，標(biāo)識孔的排列方向與標(biāo)識器軸心的方向一致。其中，一個(gè)標(biāo)識盤的各條數(shù)碼標(biāo)識的標(biāo)識孔的數(shù)量是一樣的，位置是相同的。其中，感光器的長度大于標(biāo)識器數(shù)碼標(biāo)識的長度。其中，感光點(diǎn)的位置與標(biāo)識孔的位置是對應(yīng)的。其中，數(shù)碼標(biāo)識包含角位信息和校驗(yàn)信息。本實(shí)用新型使用起來非常直觀和方便，適用于各種角度范圍要求。


附圖1是電路示意圖。附圖2是剖面示意圖。10 標(biāo)識器，11 標(biāo)識盤，12 百度標(biāo)識盤，13 十度標(biāo)識盤，14 個(gè)度標(biāo)識盤，15 分 度標(biāo)識盤，16 秒度標(biāo)識盤，17 標(biāo)識器軸心，18 標(biāo)識器數(shù)碼標(biāo)識，20 數(shù)碼標(biāo)識，21 標(biāo)識孔，22 封閉孔，23 開啟孔，24 發(fā)光器，25 感光器，26 感 光點(diǎn)，27 電源，30 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，31 傳動(dòng)軸，32 傳動(dòng)點(diǎn)，33 連桿，40 信息電路，41 電子元件，42 電路板，43 范圍指示按鍵，44 設(shè)置按鍵，45 確 定按鍵，50 外殼，51 范圍指示點(diǎn)，52 接口。
具體實(shí)施方式
參照圖1，附圖1是傳感器側(cè)視剖面示意圖。發(fā)光器24、感光器25、標(biāo)識器10、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30、信息電路40在外殼50內(nèi)，連桿33 和接口 52露出在外殼50上，連桿33在外殼50上與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30的傳動(dòng)軸31連接。當(dāng)連桿33轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候傳動(dòng)軸31跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸31的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30的 各個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)32轉(zhuǎn)動(dòng)，各個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)32的轉(zhuǎn)速比是不一樣的，所以連接在各個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)32的各 個(gè)標(biāo)識盤11的轉(zhuǎn)動(dòng)速度是不一樣的。標(biāo)識器10由多個(gè)圓柱狀標(biāo)識盤11排列而成，每一個(gè)標(biāo)識盤11的表面有比例地排 列著一條一條的數(shù)碼標(biāo)識20，數(shù)碼標(biāo)識20由一個(gè)以上標(biāo)識孔21排列組成，一個(gè)標(biāo)識盤11 的各條數(shù)碼標(biāo)識20的標(biāo)識孔21的數(shù)量是一樣的，位置是相同的，標(biāo)識孔21的排列方向與 標(biāo)識器軸心17的方向一致。標(biāo)識孔21有封閉的和開啟的兩種，每條數(shù)碼標(biāo)識20均由封閉和開啟的數(shù)碼孔21 的組合代表一個(gè)數(shù)值。一個(gè)標(biāo)識盤11的數(shù)碼標(biāo)識20代表的角度單位是一致的，有代表百 度的百度標(biāo)識盤12、有代表十度的十度標(biāo)識盤13、有代表個(gè)度的個(gè)度標(biāo)識盤14、有代表分 度的分度標(biāo)識盤15、有代表秒度的秒度標(biāo)識盤16，各種標(biāo)識盤11排列起來組成完整的代表 度、分、秒的標(biāo)識器數(shù)碼標(biāo)識18。如果在標(biāo)識器10的表面，沿軸心方向設(shè)置一條直線，就可 以截取一條完整的度、分、秒的角位標(biāo)識信息。標(biāo)識盤11的具體分類可以根據(jù)精度要求靈 活掌握，比如只分度和分兩種也可以。每個(gè)標(biāo)識盤11都與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30的一個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)32連接，傳動(dòng)點(diǎn)32的傳動(dòng)比不相 同。各個(gè)標(biāo)識盤11分別由不同轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)點(diǎn)32帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，各個(gè)標(biāo)識盤11轉(zhuǎn)動(dòng)的速度是按 比例設(shè)定的，為了精度提高誤差減少，角度單位小的標(biāo)識盤11的轉(zhuǎn)速大于角度單位大的標(biāo) 識盤11。分度標(biāo)識盤15的轉(zhuǎn)速大于個(gè)度標(biāo)識盤14，秒度標(biāo)識盤16的轉(zhuǎn)速大于分度標(biāo)識盤 15，以此類推。例如十度標(biāo)識盤13轉(zhuǎn)動(dòng)一條數(shù)碼標(biāo)識20的時(shí)候，個(gè)度標(biāo)識盤14轉(zhuǎn)動(dòng)3個(gè)數(shù)碼 標(biāo)識20，分度標(biāo)識盤15轉(zhuǎn)動(dòng)9個(gè)數(shù)碼標(biāo)識20，秒度標(biāo)識盤16轉(zhuǎn)動(dòng)27個(gè)數(shù)碼標(biāo)識20。具體 的比例可以根據(jù)精度要求設(shè)定。各個(gè)標(biāo)識盤11轉(zhuǎn)動(dòng)的速度是按比例設(shè)定的，轉(zhuǎn)速越大精度越高。[0030]每個(gè)感光器25由不少于一個(gè)的感光點(diǎn)26排列組成，感光器25的長度大于標(biāo)識器 數(shù)碼標(biāo)識18的長度，感光器25排列的方向與標(biāo)識器軸心17的方向一致，感光點(diǎn)26的位置 與標(biāo)識孔21的位置是對應(yīng)的。發(fā)光器24在各個(gè)標(biāo)識盤11的里面，有不少于一個(gè)的感光器25固定在標(biāo)識器數(shù)碼 標(biāo)識18的上方，每一個(gè)感光器25均可以得到一條完整的度、分、秒的角位標(biāo)識信息和校驗(yàn) 標(biāo)識信息。信息電路40的集成電路、接口、電阻電容、晶體管、電源接口等的電子元件41焊接 在電路板42上，組成接受電路、解碼電路、計(jì)算電路、發(fā)送電路，感光器25與信息電路40的 接受電路連接，信息電路40的發(fā)送電路與接口 52連接。感光器25將接受到的完整的標(biāo)識器數(shù)碼標(biāo)識18信息發(fā)送給信息電路40，信息電 路40就可以準(zhǔn)確地直接推算出角位度數(shù)。參照圖2，附圖2是角位信息采集的方框示意圖。在系統(tǒng)工作之前需要進(jìn)行一個(gè)校正與定位的操作。校正的目的是獲取零位位置的數(shù)碼標(biāo)識的數(shù)值，定位的目的是獲取檢測角度的范圍，以利于信息電路40套用最優(yōu)的程序快速準(zhǔn) 確地推算出任何檢測到的標(biāo)識器數(shù)碼標(biāo)識18對應(yīng)的角度。校正的操作是這樣進(jìn)行的檢測對象的轉(zhuǎn)動(dòng)必須是與連桿33的轉(zhuǎn)動(dòng)是同步的，當(dāng) 檢測對象在零度位置的時(shí)候，按下傳感器的確定按鍵45，感光器25此時(shí)讀取的識別器數(shù)碼 標(biāo)識18的數(shù)值是基準(zhǔn)數(shù)值，信息電路40以這個(gè)數(shù)值作為推算的基礎(chǔ)。定位的操作是這樣進(jìn)行的選擇檢測對象最大的活動(dòng)范圍，如左右35度、45度、60 度、120度、180度、360度等的活動(dòng)范圍，在所選擇的活動(dòng)范圍絕對值最大的時(shí)候，分別按下 確定按鍵45獲取該點(diǎn)時(shí)的標(biāo)識器數(shù)碼標(biāo)識18的數(shù)值，信息電路40將套用最優(yōu)化的操作程 序進(jìn)行推算。具體的信息采集過程如圖2所示。
權(quán)利要求光敏角位傳感器由發(fā)光器(24)、感光器(25)、標(biāo)識器(10)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(30)、信息電路(40)、連桿(33)和外殼(50)組成，發(fā)光器(24)、感光器(25)、標(biāo)識器(10)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(30)、信息電路(40)在外殼(50)內(nèi)，連桿(33)和接口(52)露出在外殼(50)上，連桿(33)在外殼(50)上與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(30)的傳動(dòng)軸(31)連接，傳動(dòng)軸(31)與傳動(dòng)點(diǎn)(32相連接；其特征是標(biāo)識器(10)由多個(gè)圓柱狀標(biāo)識盤(11)排列而成，每一個(gè)標(biāo)識盤(11)的表面有比例地排列著一條一條的數(shù)碼標(biāo)識(20)，數(shù)碼標(biāo)識(20)由一個(gè)以上標(biāo)識孔(21)排列組成，每一條數(shù)碼標(biāo)識(20)代表一個(gè)數(shù)值，一個(gè)標(biāo)識盤(10)的數(shù)碼標(biāo)識(20)代表的角度單位是一致的，有代表百度的百度標(biāo)識盤(12)、有代表十度的十度標(biāo)識盤(13)、有代表個(gè)度的個(gè)度標(biāo)識盤(14)、有代表分度的分度標(biāo)識盤(15)、有代表秒度的秒度標(biāo)識盤(16)，各種標(biāo)識盤(11)排列起來組成完整代表度、分、秒以及校驗(yàn)碼的標(biāo)識器數(shù)碼標(biāo)識(18)；每個(gè)標(biāo)識盤(11)都與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(30)的一個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)(32)連接，各個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)(32)的傳動(dòng)比不相同；感光器(25)由不少于一個(gè)的感光點(diǎn)(26)排列組成，有不少于一個(gè)的感光器(25)固定在標(biāo)識器數(shù)碼標(biāo)識(18)的上方，發(fā)光器(24)在各個(gè)標(biāo)識盤(11)的里面，信息電路(40)的集成電路、接口、電阻電容、晶體管、電源接口等的電子元件(41)焊接在電路板(42)上，組成接受電路、解碼電路、計(jì)算電路、發(fā)送電路，感光器(25)與信息電路(40)的接受電路連接，信息電路(40)的發(fā)送電路與接口(52)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏角位傳感器，其特征是角度單位小的標(biāo)識盤(11)的轉(zhuǎn) 速大于角度單位大的標(biāo)識盤(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏角位傳感器，其特征是標(biāo)識孔(21)有封閉的和開啟的 兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏角位傳感器，其特征是標(biāo)識孔(21)的排列方向與標(biāo)識 器軸心(17)的方向一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏角位傳感器，其特征是一個(gè)標(biāo)識盤(11)的各條數(shù)碼標(biāo) 識(20)的標(biāo)識孔(21)的數(shù)量是一樣的，位置是相同的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏角位傳感器，其特征是感光器(25)的長度大于標(biāo)識器 數(shù)碼標(biāo)識(18)的長度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏角位傳感器，其特征是感光點(diǎn)(26)的位置與標(biāo)識孔 (21)的位置是對應(yīng)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏角位傳感器，其特征是數(shù)碼標(biāo)識(20)包含角位信息和 校驗(yàn)信息。
專利摘要光敏角位傳感器涉及一種角位傳感器，現(xiàn)有的角位傳感問題是器件不是專門為角位傳感設(shè)計(jì)的，數(shù)值變化的線性性不完美，不能發(fā)送360度的數(shù)值變化，本實(shí)用新型能夠360度的全方位檢測的，直接發(fā)送數(shù)碼的角位信息，本實(shí)用新型由發(fā)光器、感光器、標(biāo)識器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、信息電路、連桿和外殼組成，每一個(gè)標(biāo)識盤的表面有比例地排列著一條一條的數(shù)碼標(biāo)識，排列起來組成完整代表度、分、秒的標(biāo)識器數(shù)碼標(biāo)識，有不少于一個(gè)的感光器固定在標(biāo)識器數(shù)碼標(biāo)識的上方，感光器與信息電路的接受電路連接，信息電路的發(fā)送電路與接口連接。
文檔編號G01D5/347GK201748931SQ20102018782
公開日2011年2月16日 申請日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者俞丹丁, 曹偉龍 申請人:上海宏曲電子科技有限公司