CN102455179A - 倾斜传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种倾斜传感器，包括导向装置、多个光侦测装置、发光装置以及不透光球体，该导向装置包括中间区以及由该中间区呈辐射状向远离中间区方向延伸的多个倾斜通道，该多个光侦测装置分别设置在所述多个倾斜通道的远离所述中间区的端部处，发光装置，该发光装置设置在导向装置的中间区，该发光装置发出的光分别射向所述多个光侦测装置，该球体设置在该导向装置中以能够在中间区及所述多个倾斜通道中自由移动，当倾斜传感器未发生倾斜时，不透光球体位于所述中间区并遮挡发光装置射向各光侦测装置的光线，当倾斜传感器发生倾斜时，球体在重力作用下滑入该倾斜方向上的倾斜通道中以遮挡所述发光装置射向该球体所处倾斜通道的光侦测装置的光线。

Description

倾斜传感器

技术领域

本发明涉及一种倾斜传感器，特别是一种用于侦测倾斜方向的倾斜传感器。

背景技术

随着自动化技术的发展，在建筑机械、机器人、医疗器械、便携式电子装置等设备中，要保证姿势正确，重心稳定，对倾斜方向进行控制是不可缺少的。通常的倾斜传感器采用导电球进行倾斜侦测，通过导电球在重力作用下滚动至预定位置并导通侦测电路，从而完成感测。然而，导电球在使用时间较长以后，表面容易氧化致使导电性能降低甚至丧失，这将影响倾斜传感器的侦测灵敏度和工作寿命。

发明内容

本发明旨在提供一种灵敏度不随时间而变差、工作寿命长的倾斜传感器。

一种倾斜传感器，包括导向装置、多个光侦测装置、发光装置以及不透光球体，该导向装置包括中间区以及由该中间区呈辐射状向远离中间区方向延伸的多个倾斜通道，该多个光侦测装置分别设置在所述多个倾斜通道的远离所述中间区的端部处，该发光装置设置在导向装置的中间区且该发光装置发出的光分别射向所述多个光侦测装置，该球体设置在该导向装置中以能够在中间区及所述多个倾斜通道中自由移动，当倾斜传感器未发生倾斜时，不透光球体位于导向装置的中间区并遮挡该发光装置射向各光侦测装置的光线，当倾斜传感器发生倾斜时，不透光球体在重力作用下滑入该倾斜方向上的倾斜通道中，且该球体仅遮挡所述发光装置射向该球体所处倾斜通道的光侦测装置的光线。

所述倾斜传感器根据不透光球体是否遮挡光线来判断倾斜方向，由于球体的不透光特性不会随倾斜传感器的使用时间长短而变化，避免影响倾斜传感器的侦测灵敏度和工作寿命。

附图说明

图1为本发明实施例提供的处于非倾斜状态的倾斜传感器俯视结构示意图。

图2为沿图1中II-II的剖面结构示意图。

图3为本发明实施例提供的圆筒状倾斜通道结构示意图。

图4为本发明实施例提供的U型管状倾斜通道结构示意图。

图5为本发明实施例提供的处于倾斜状态的倾斜传感器俯视结构示意图。

图6为沿图5中VI-VI的剖面结构示意图。

图7为本发明实施例提供的中心区具有平坦底部的倾斜传感器结构侧视图。

图8为本发明实施例提供的倾斜通道具有凹陷的倾斜传感器结构侧视图。

主要元件符号说明

倾斜传感器          10

导向装置            11

光侦测装置          12

发光装置            13

球体                14

中间区              110

倾斜通道            112

凹陷                1120

具体实施方式

请参见图1，本发明第一实施例提供的倾斜传感器10包括导向装置11、多个光侦测装置12、发光装置13以及不透光的球体14。

该导向装置11包括中间区110以及多个倾斜通道112。

该中间区110用于收容所述发光装置13以及不透光的球体14。请一并参见图2，本实施例中，该中间区110呈漏斗状，该多个倾斜通道112位于漏斗状中间区110的开口处，且该多个倾斜通道112由该中间区110呈辐射状向远离中间区110的方向延伸。

该多个倾斜通道112的形状可为圆筒状(图3所示)、U型管状(图4所示)等多种设计，只要方便球体14在倾斜通道112中的滚动即可。该多个倾斜通道112的数目可根据需要侦测的方向数目来设定，通常为两个或者两个以上。并且，在倾斜传感器10的设计中，可依照需要侦测的多个倾斜方向之间的几何关系来确定该多个倾斜通道112是否对称分布在中间区110周围。

本实施例中的导向装置11包括八个对称分布在中间区110周围的管状倾斜通道112。

该光侦测装置12包括能够将光信号转换为电信号的光侦测器，所述每个倾斜通道112的远离所述中间区110的端部处均设置有至少一个光侦测装置12。

该发光装置13设置在漏斗状中间区110的底部，且该发光装置13发出的光分别射向设置在每个倾斜通道112的端部的光侦测装置12。该发光装置13可为放电灯、钨丝灯或者荧光灯等。本实施例中，该发光装置13包括发光二极管，从而具有能耗低、亮度高、工作寿命长的优点。

该球体14收容在该中间区110内部且位于发光装置13上方，该球体14能够在该导向装置11的中间区110及所述多个倾斜通道112中自由移动。

当倾斜传感器10未发生倾斜时，由于中间区110呈漏斗状，该球体14被漏斗状中间区110的内侧壁支撑，并位于发光装置13上方。由于球体14不透明且与漏斗状中间区110的内侧壁向抵触，使得由发光装置13射向各光侦测装置12的光线被球体14遮挡，所有倾斜通道112端部的光侦测装置12都不能接收到来自发光装置13的光线。

当倾斜传感器10发生倾斜时，参见图5及图6，球体14在重力作用下滑入该倾斜方向上的倾斜通道112中。此刻球体14仅能阻挡由发光装置13射向球体14所处倾斜通道112的光侦测装置12的光线，而其他倾斜通道112端部的光侦测装置12可以接收到来自发光装置13的光线。

由此，即可根据各个倾斜通道112端部的光侦测装置12是否接收到光线来判断倾斜传感器10的倾斜方向：当所有倾斜通道112端部的光侦测装置12都接收不到光线时，倾斜传感器10没有发生倾斜；仅有某个倾斜通道112端部的光侦测装置12接收不到光线时，倾斜传感器10的倾斜方向即为该没有接收到光线的光侦测装置12所处倾斜通道112所对应的方向。

需要说明的是，为方便球体14能够在中间区110及所述多个倾斜通道112中自由移动，所述倾斜通道112的尺寸应等于或略大于球体14的直径，例如，当倾斜通道112为圆筒状通道时，该倾斜通道112直径等于或者略大于球体14的直径；当倾斜通道112为U型管状通道时，该倾斜通道112的弧形底部的曲率半径应等于或者略大于球体14的半径。

此外，该漏斗状中间区110还可设计为具有一平坦底部1100，从而方便发光装置13在中间区110的设置，如图7所示；每个倾斜通道112的相对远离中间区110的一端的底部还可设置有一凹陷1120以在球体14到达该倾斜通道112的端部附近时收容球体14，以避免球体14撞击倾斜通道112的端部，如图8所示。

本发明的技术内容及技术特点已揭露如上，然而本领域技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作出种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为所附的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种倾斜传感器，包括：

导向装置，该导向装置包括中间区以及由该中间区呈辐射状向远离中间区方向延伸的多个倾斜通道；

多个光侦测装置，该多个光侦测装置分别设置在所述多个倾斜通道的远离所述中间区的端部处；

发光装置，该发光装置设置在导向装置的中间区，该发光装置发出的光分别射向所述多个光侦测装置；

不透光球体，该球体设置在该导向装置中以能够在中间区及所述多个倾斜通道中自由移动；

当倾斜传感器未发生倾斜时，不透光球体位于导向装置的中间区并遮挡该发光装置射向各光侦测装置的光线；当倾斜传感器发生倾斜时，不透光球体在重力作用下滑入该倾斜方向上的倾斜通道中，且该球体仅遮挡所述发光装置射向该球体所处倾斜通道的光侦测装置的光线。

2.如权利要求1所述的倾斜传感器，其特征在于，该中间区呈漏斗状，该发光装置设置在漏斗底部，该倾斜通道分布在漏斗开口处，该球体在倾斜传感器未发生倾斜时被漏斗内侧壁支撑并遮挡该发光装置射向各光侦测装置的光线。

3.如权利要求2所述的倾斜传感器，其特征在于，该漏斗底部为平坦底部，该发光装置设置在该平坦底部上，且该平坦底部的尺寸小于球体的直径。

4.如权利要求1所述的倾斜传感器，其特征在于，该多个倾斜通道环绕中间区对称分布。

5.如权利要求4所述的倾斜传感器，其特征在于，该倾斜传感器包括八个倾斜通道。

6.如权利要求1所述的倾斜传感器，其特征在于，各倾斜通道远离中间区的端部处设置有用于容置球体的凹陷。

7.如权利要求1所述的倾斜传感器，其特征在于，各倾斜通道的宽度与球体直径相等。

8.如权利要求1所述的倾斜传感器，其特征在于，各倾斜通道为圆筒状通道。

9.如权利要求1所述的倾斜传感器，其特征在于，各倾斜通道为U形通道。

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