CN101586966A - 非接触角度/位移检测传感器 - Google Patents

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CN101586966A CNA2008100478107A CN200810047810A CN101586966A CN 101586966 A CN101586966 A CN 101586966A CN A2008100478107 A CNA2008100478107 A CN A2008100478107A CN 200810047810 A CN200810047810 A CN 200810047810A CN 101586966 A CN101586966 A CN 101586966A
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马哲学
李立刚
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Abstract

本发明涉及光电子技术领域,是一种非接触角度/位移检测传感器,它具有壳体,壳体的中心处安装有旋转轴,壳体的尾端配有盖板,其特征是在壳体内固定安装有图像采样处理系统,在旋转轴上装有反射板,在壳体上还装有信号输出接口连接图像采样处理系统;本发明采用新型光电转换原理,将图像检测技术同单片机信息处理技术结合设计成小型角度/位移检测装置,具有成本低,体积小,精度高,性能稳定等特点,可代替目前应用最多,用途广泛的滑动电位器和光电编码器而在控制调节、角度检测、微距位移检测、转数计量等方面得以广泛应用。

Description

非接触角度/位移检测传感器
(一)技术领域:
本发明涉及光电子技术领域,是一种非接触角度/位移检测传感器。
(二)背景技术:
目前普遍采用滑动电位器和编码器作角度位移检测。滑动电位器存在调节角度小、线性差、机械磨损造成工作不稳定的缺陷,并且是模拟量输出形式;而编码器,它有机械编码器和光电编码器二种。光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成,通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔的园盘,由于光栅盘与旋转柄同轴,旋转柄旋转时,光栅盘同速旋转,经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号。
机械编码器优点是成本低,但存在触点器件易氧化产生接触不良及使用寿命短等缺陷。特别是分辨率低,限制了许多应用。
光电编码器优点很明显,具有精度高,工作可靠,接口数字化等优点。
但现存在以下不足之处:
(1)增量式编码器,断电后是无法记忆转动的位置信息。
(2)光栅盘直径限制了分辨率的指标。
(3)结构复杂、成本高,限制了许多在民用产品上的大量应用。
(三)发明内容:
本发明的目的是要解决现有滑动电位器调节角度小,线性差,稳定性差,而光电编码器结构复杂,成本高的问题,提供一种新型非接触角度/位移检测传感器。
本发明的具体方案是:设计有壳体,壳体的中心处安装有旋转轴,壳体的尾端配有盖板,其特征是:在壳体内固定安装有图像采样处理系统,在旋转轴上装有反射板,在壳体上还装有信号输出接口连接图像采样处理系统。
本发明中所述反射板,具有基板,在基板上镀有均匀分布的放射金属细线条,或在基板上涂覆或印制均匀、具有反差、图像变化的有色颗粒物。
本发明中所述的图像采样处理系统,包括有电路板,在电路板上安装有透镜、LED发射光管以及单片机芯片,与单片机芯片分别连接有DSP图像数字微处理器、存储器、复位电路、串行通讯输出信号处理电路。
本发明中所述的DSP图像数字微处理器是采用ADNS2610型数字式光学传感芯片,该芯片采用精确的光学导航技术,具有双线制半双工通信端口,可以通过获得连续的表面图像而测量出其运动位置,每秒可拾取1500张图片,最高测量速度为每秒12英寸,解析度为每英寸400点,通过对该芯片的检测信息可准确判断运动方向并精确地计算出运动的实际距离。
本发明是采用新型光电转换原理,将图像检测技术同单片机信息处理技术结合设计成小型角度/位移检测装置。根据反射板图像的变化的X、Y轴向信号,判断出旋转方向并计算转换出旋转角度/位移变化量,经信号处理后送出变化量的串行数据。
本发明具有以下优点:
1、具有成本低、体积小、精度高、性能稳等特点,特别是低成本可适合于民用产品的应用。
2、另外该传感器内部为无接触检测方式,没有滑动电位器接触磨损的缺陷。可实现360度范围的检测。
3、可直接输出数字量或频率量,方便与控制cpu接口。
4、将直线运动转为调节柄的旋转运动,则可换算出位移数据而作为精确的位移距离检测。
(四)附图说明:
图1是本发明总体结构示意图;
图2是本发明反射板之一的主视图;
图3是本发明反射板之二的主视图;
图4是本发明图像采样处理系统的原理方框图;
图5是本发明图像采样处理系统的电路图。
图中:1-旋转轴,2-信号输出接口,3-壳体,4-盖板,5-螺丝,6-图像采样处理系统,7-反射板,8-LED发射光管,9-图像数字微处理器,10-电路板,11-凸透镜,12-单片机芯片,13-环氧基板,14-镀金细放射线条,15-PVC板,16-深色颗粒物。
(五)具体实施方式:
参见图1,本发明具有圆筒形壳体3,在壳体3的中心处安装有旋转轴1,旋转轴1采用电位器阻尼方式设计,防止旋转轴自由旋转。特别是:在壳体3内固定安装有图像采样处理系统6,在壳体3的侧壁上还装有信号输出接口2,连接图像采样处理系统中CPU的串行通讯电路;且在壳体3内、旋转轴1的尾端固定安装特制反射板7;最后采用三个螺丝5将盖板4与壳体3装为一体,即构成本发明。
本发明中的反射板7可有多种结构,其中结构之一参见图2,它是采用环氧基板13作基板,在基板上有均匀分布的镀金细放射线条14。结构之二参见图3,它是采用PVC板15作基板,在基板上涂履或印刷均匀、具有反差、图像变化的深色颗粒物16,包括金属层、喷塑颗粒、油墨等。反射板7还可以是其它形式,主要是在板面上具有均匀的图像变化效果即可,以保证数字式图像DSP芯片能够准确识别其图像变化。
本发明中的图像采样处理系统6,包括有圆形电路板10(嵌装在壳体3中,并由盖板4压紧),在电路板10上安装有凸透镜11,LED发射光管8,以及单片机芯片12(可选用MEGA8、MEGA16等),与单片机芯片12分别连接有图像数字微处理器9(可选用ADNS2610型数字式光学传感芯片),存储器(可选用24C02型),复位电路,串行通讯输出信号处理电路,具体结构参见原理方框图4及电路图5。

Claims (4)

1.非接触角度/位移检测传感器,它具有壳体,壳体的中心处安装有旋转轴,壳体的尾端配有盖板,其特征是:在壳体内固定安装有图像采样处理系统,在旋转轴上装有反射板,在壳体上还装有信号输出接口连接图像采样处理系统。
2.根据权利要求1所述的非接触角度/位移检测传感器,其特征是:所述反射板,具有基板,在基板上镀有均匀分布的放射金属细线条,或在基板上涂覆或印制均匀、具有反差、图像变化的有色颗粒物。
3.根据权利要求1所述的非接触角度/位移检测传感器,其特征是:所述图像采样处理系统,包括有电路板,在电路板上安装有透镜、LED发射光管以及单片机芯片,与单片机芯片分别连接有DSP图像数字微处理器、存储器、复位电路、串行通讯输出信号处理电路。
4.根据权利要求3所述的非接触角度/位移检测传感器,其特征是:所述DSP图像数字微处理器是采用ADNS2610型数字式光学传感芯片。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101865664A (zh) * 2010-05-18 2010-10-20 武汉大学 便携式动态挠度位移测量装置及方法
CN105352422A (zh) * 2015-11-17 2016-02-24 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 一种用于电液伺服阀的电容位移传感器
CN108885125A (zh) * 2016-03-30 2018-11-23 日本电产株式会社 电机系统
CN110274554A (zh) * 2019-07-26 2019-09-24 南昌航空大学 一种荧光式角度传感器
CN111964699A (zh) * 2020-08-19 2020-11-20 凯联医疗科技(上海)有限公司 一种基于图像识别的高精度编码器及其实现方法
CN112293352A (zh) * 2020-11-10 2021-02-02 南通大学 一种用于生物触角感知机制研究的检测装置
CN112385610A (zh) * 2020-11-10 2021-02-23 南通大学 一种用于生物触角感知机制研究的检测方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101865664A (zh) * 2010-05-18 2010-10-20 武汉大学 便携式动态挠度位移测量装置及方法
CN101865664B (zh) * 2010-05-18 2012-05-30 武汉大学 便携式动态挠度位移测量装置及方法
CN105352422A (zh) * 2015-11-17 2016-02-24 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 一种用于电液伺服阀的电容位移传感器
CN108885125A (zh) * 2016-03-30 2018-11-23 日本电产株式会社 电机系统
CN108885125B (zh) * 2016-03-30 2022-04-19 日本电产株式会社 电机系统
CN110274554A (zh) * 2019-07-26 2019-09-24 南昌航空大学 一种荧光式角度传感器
CN111964699A (zh) * 2020-08-19 2020-11-20 凯联医疗科技(上海)有限公司 一种基于图像识别的高精度编码器及其实现方法
CN112293352A (zh) * 2020-11-10 2021-02-02 南通大学 一种用于生物触角感知机制研究的检测装置
CN112385610A (zh) * 2020-11-10 2021-02-23 南通大学 一种用于生物触角感知机制研究的检测方法
CN112293352B (zh) * 2020-11-10 2022-02-01 南通大学 一种用于生物触角感知机制研究的检测装置
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20091125