CN102243082B - 光敏角位传感器 - Google Patents

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Abstract

光敏角位传感器涉及一种角位传感器，现有的角位传感问题是器件不是专门为角位传感设计的，数值变化的线性性不完美，不能发送360度的数值变化，本发明能够360度的全方位检测的，直接发送数码的角位信息，本发明由发光器、感光器、标识器、传动机构、信息电路、连杆和外壳组成，每一个标识盘的表面有比例地排列着一条一条的数码标识，排列起来组成完整代表度、分、秒的标识器数码标识，有不少于一个的感光器固定在标识器数码标识的上方，感光器与信息电路的接受电路连接，信息电路的发送电路与接口连接。

Description

光敏角位传感器
技术领域：
本发明涉及传感装置，特别涉及一种角位传感器。
背景技术：
角位传感可以用很多的方式来完成，如电位器、霍尔元件、可变电容器等等，基本的形式是用联动机构使这些器件与检测对象同步转动，这些器件将自己的数值变化发送出去，根据这些器件发出的数据单片机经过计算可以得到角位信息。问题是：1，信号是模拟的需要转换。2，这些器件不是专门为角位传感设计的，数值变化的线性性不完美。3，角位传感需要360度的全方位检测，而这些器件都有边界，不能发送360度的数值变化。
发明内容：
本发明的目的是制造一种能够360度的全方位检测的，直接发送数码的角位信息的光敏角位传感器。
本发明是这样实现的：光敏角位传感器由发光器、感光器、标识器、传动机构、信息电路、连杆和外壳组成，发光器、感光器、标识器、传动机构、信息电路在外壳内，连杆和接口露出在外壳上，连杆在外壳上与传动机构的传动轴连接，传动轴与传动点相连接。
标识器由多个圆柱状标识盘排列而成，每一个标识盘的表面有比例地排列着一条一条的数码标识，数码标识由一个以上标识孔排列组成，每一条数码标识代表一个数值，一个标识盘的数码标识代表的角度单位是一致的，有代表百度的百度标识盘、有代表十度的十度标识盘、有代表个度的个度标识盘、有代表分度的分度标识盘、有代表秒度的秒度标识盘，各种标识盘排列起来组成完整代表度、分、秒以及校验码的标识器数码标识。
每个标识盘都与传动机构的一个传动点连接，各个传动点的传动比不相同。
感光器由不少于一个的感光点排列组成，有不少于一个的感光器固定在标识器数码标识的上方，发光器在各个标识盘的里面，信息电路上的(包括集成电路、接口、电阻电容、晶体管)电子元件焊接在电路板上，组成接收电路、解码电路、计算电路、发送电路，感光器与信息电路的接收电路连接，信息电路的发送电路与接口连接。
其中，角度单位小的标识盘的转速大于角度单位大的标识盘。
其中，标识孔有封闭的和开启的两种。
其中，标识孔的排列方向与标识器轴心的方向一致。
其中，一个标识盘的各条数码标识的标识孔的数量是一样的，位置是相同的。
其中，感光器的长度大于标识器数码标识的长度。
其中，感光点的位置与标识孔的位置是对应的。
其中，数码标识包含角位信息和校验信息。
本发明使用起来非常直观和方便，适用于各种角度范围要求。
附图说明：
附图1是：电路示意图。
附图2是：剖面示意图。
10：标识器，11：标识盘，12：百度标识盘，13：十度标识盘，14：个度标识盘，15：分度标识盘，16：秒度标识盘，17：标识器轴心，18：标识器数码标识，
20：数码标识，21：标识孔，22：封闭孔，23：开启孔，24：发光器，25：感光器，26：感光点，27：电源，
30：传动机构，31：传动轴，32：传动点，33：连杆，
40：信息电路，：41：电子元件，42：电路板，43：范围指示按键，44：设置按键，45：确定按键，
50：外壳，51：范围指示点，52：接口。
具体实施方式：
参照图1，附图1是：传感器侧视剖面示意图。
发光器24、感光器25、标识器10、传动机构30、信息电路40在外壳50内，连杆33和接口52露出在外壳50上，连杆33在外壳50上与传动机构30的传动轴31连接。
当连杆33转动的时候传动轴31跟随转动，传动轴31的转动带动传动机构30的各个传动点32转动，各个传动点32的转速比是不一样的，所以连接在各个传动点32的各个标识盘11的转动速度是不一样的。
标识器10由多个圆柱状标识盘11排列而成，每一个标识盘11的表面有比例地排列着一条一条的数码标识20，数码标识20由一个以上标识孔21排列组成，一个标识盘11的各条数码标识20的标识孔21的数量是一样的，位置是相同的，标识孔21的排列方向与标识器轴心17的方向一致。
标识孔21有封闭的和开启的两种，每条数码标识20均由封闭和开启的数码孔21的组合代表一个数值。一个标识盘11的数码标识20代表的角度单位是一致的，有代表百度的百度标识盘12、有代表十度的十度标识盘13、有代表个度的个度标识盘14、有代表分度的分度标识盘15、有代表秒度的秒度标识盘16，各种标识盘11排列起来组成完整的代表度、分、秒的标识器数码标识18。如果在标识器10的表面，沿轴心方向设置一条直线，就可以截取一条完整的度、分、秒的角位标识信息。标识盘11的具体分类可以根据精度要求灵活掌握，比如只分度和分两种也可以。
每个标识盘11都与传动机构30的一个传动点32连接，传动点32的传动比不相同。各个标识盘11分别由不同转速的传动点32带动旋转，各个标识盘11转动的速度是按比例设定的，为了精度提高误差减少，角度单位小的标识盘11的转速大于角度单位大的标识盘11。分度标识盘15的转速大于个度标识盘14，秒度标识盘16的转速大于分度标识盘15，以此类推。
例如：十度标识盘13转动一条数码标识20的时候，个度标识盘14转动3个数码标识20，分度标识盘15转动9个数码标识20，秒度标识盘16转动27个数码标识20。具体的比例可以根据精度要求设定。各个标识盘11转动的速度是按比例设定的，转速越大精度越高。
每个感光器25由不少于一个的感光点26排列组成，感光器25的长度大于标识器数码标识18的长度，感光器25排列的方向与标识器轴心17的方向一致，感光点26的位置与标识孔21的位置是对应的。
发光器24在各个标识盘11的里面，有不少于一个的感光器25固定在标识器数码标识18的上方，每一个感光器25均可以得到一条完整的度、分、秒的角位标识信息和校验标识信息。
信息电路40的集成电路、接口、电阻电容、晶体管、电源接口等的电子元件41焊接在电路板42上，组成接收电路、解码电路、计算电路、发送电路，感光器25与信息电路40的接收电路连接，信息电路40的发送电路与接口52连接。
感光器25将接受到的完整的标识器数码标识18信息发送给信息电路40，信息电路40就可以准确地直接推算出角位度数。
参照图2，附图2是角位信息采集的方框示意图。
在系统工作之前需要进行一个校正与定位的操作。
校正的目的是获取零位位置的数码标识的数值，
定位的目的是获取检测角度的范围，以利于信息电路40套用最优的程序快速准确地推算出任何检测到的标识器数码标识18对应的角度。
校正的操作是这样进行的：检测对象的转动必须是与连杆33的转动是同步的，当检测对象在零度位置的时候，按下传感器的确定按键45，感光器25此时读取的识别器数码标识18的数值是基准数值，信息电路40以这个数值作为推算的基础。
定位的操作是这样进行的：选择检测对象最大的活动范围，如左右35度、45度、60度、120度、180度、360度等的活动范围，在所选择的活动范围绝对值最大的时候，分别按下确定按键45获取该点时的标识器数码标识18的数值，信息电路40将套用最优化的操作程序进行推算。
具体的信息采集过程如图2所示。

Claims (8)

1.一种光敏角位传感器，其由发光器(24)、感光器(25)、标识器(10)、传动机构(30)、信息电路(40)、连杆(33)和外壳(50)组成，发光器(24)、感光器(25)、标识器(10)、传动机构(30)、信息电路(40)在外壳(50)内，连杆(33)和接口(52)露出在外壳(50)上，连杆(33)在外壳(50)上与传动机构(30)的传动轴(31)连接，传动轴(31)与传动点(32)相连接；
其特征是：标识器(10)由多个圆柱状标识盘(11)排列而成，每一个标识盘(11)的表面有比例地排列着一条一条的数码标识(20)，数码标识(20)由一个以上标识孔(21)排列组成，每一条数码标识(20)代表一个数值，一个标识盘(11)的数码标识(20)代表的角度单位是一致的，有代表百度的百度标识盘(12)、有代表十度的十度标识盘(13)、有代表个度的个度标识盘(14)、有代表分度的分度标识盘(15)、有代表秒度的秒度标识盘(16)，各种标识盘(11)排列起来组成完整代表度、分、秒以及校验码的标识器数码标识(18)；
每个标识盘(11)都与传动机构(30)的一个传动点(32)连接，各个传动点(32)的传动比不相同；
感光器(25)由不少于一个的感光点(26)排列组成，有不少于一个的感光器(25)固定在标识器数码标识(18)的上方，发光器(24)在各个标识盘(11)的里面，信息电路(40)上的电子元件(41)焊接在电路板(42)上，电子元件(41)包括集成电路、接口、电阻电容、晶体管，组成接收电路、解码电路、计算电路、发送电路，感光器(25)与信息电路(40)的接收电路连接，信息电路(40)的发送电路与接口(52)连接。
2.根据权利要求1所述的光敏角位传感器，其特征是：角度单位小的标识盘(11)的转速大于角度单位大的标识盘(11)。
3.根据权利要求1所述的光敏角位传感器，其特征是：标识孔(21)有封闭的和开启的两种。
4.根据权利要求1所述的光敏角位传感器，其特征是：标识孔(21)的排列方向与标识器轴心(17)的方向一致。
5.根据权利要求1所述的光敏角位传感器，其特征是：一个标识盘(11)的各条数码标识(20)的标识孔(21)的数量是一样的，位置是相同的。
6.根据权利要求1所述的光敏角位传感器，其特征是：感光器(25)的长度大于标识器数码标识(18)的长度。
7.根据权利要求1所述的光敏角位传感器，其特征是：感光点(26)的位置与标识孔(21)的位置是对应的。
8.根据权利要求1所述的光敏角位传感器，其特征是：数码标识(20)包含角位信息和校验信息。
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