CN2031510U - 倾斜角度传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一维倾斜角度传感器，它集小球、滑道板、发光元件、受光元件等部件为一体。随着倾斜角度的不同，小球在滑道板上滚动后停留的位置不同，改变了小球在对称安放的两个受光元件上的投影状态，从而改变了两个受光元件输出信号的差值；根据差值的大小和极性便可得到倾斜角度的大小和倾斜方向。只需改变滑道板的形状，便可改型为仅对危险倾斜角度进行越限报警的传感器。本实用新型在建筑机械、机器人、医疗器械中将得到广泛地应用。
Description
本实用新型为倾斜角度传感器，它能在重力场内检测出0～±90°范围内的倾斜角度，很适宜在建筑机械、机器人、医疗器械等装置中使用。
随着自动化技术的发展，在建筑机械、机器人、医疗器械等设备中，要保证姿势正确，重心稳定，对倾斜角度进行控制以及对危险倾斜角度进行报警，倾斜角度的检测是不可缺少的。据资料报导，目前已研制出来的倾斜角度传感器，有电位器型、差动变压器型、静电电容型、伺服型若干形式。检测精度有的达到“度”水平级，有的可达“秒”水平级。目前研究开发较为活跃的是利用液体系统的倾斜角度传感器，所使用的液体有电介质溶液、磁性流体、电解质溶液等。参考文献为：（1）日刊“省力上自动化”V。1，18NO.9（1987）25～41页；（2）日刊“センサ技术”V。L7NO.4（1987）42～46页；（3）日刊“センサ技术”V。L7NO.3（1987）60～63页。
但现有的倾斜角度传感器，不同程度地存在着下述不足之处：（1）、结构复杂、制作工艺要求高。（2）、抗振动特性不佳，使用环境要求高。（3）、对于利用液体系统的各种结构形式的传感器，液体的表面张力、粘度对检测精度、分辨率存在一定影响。
本实用新型旨在为用户提供一种具有较好的抗冲击、抗振动，能适应不同环境要求，可直接输出与倾斜角度相对应的电信号的倾斜角度传感器，以满足用户需要。本实用新型为一维倾斜角度传感器，它没有复杂的机械结构，利用光电变换直接输出与倾斜角度相对应的电信号。
图1为本实用新型倾斜角度传感器的原理示意图。图2和图3是本实用新型一个实施例结构示意图。图4为两相交直线状滑道板传感器结构示意图，该种结构的传感器仅用于对危险倾斜角度进行报警的场合。以下结合附图来叙述本实用新型的原理。
在图1中，（2）为小球，（3）为滑道板，该滑道板的滑道是圆弧形状的，是一个大于半个圆周的圆弧状滑道板。圆弧形状大于半个圆周是为了保证能检测出0～±90°的倾斜角度量程。小球（2）置于这个滑道板上，当倾斜时，小球（2）沿滑道板（3）滚动并停留在某一位置。小球（2）的背后，对称地安置两个受光元件（1），光源（4）正面照射在小球（2）上。随着倾斜角度的不同，小球（2）在两个受光元件（1）上的投影状态不同，两个受光元件的输出信号大小也将随之变化，比较两个受光元件的输出信号大小，便获得了与倾斜角度相对应的电信号，电信号的极性用来判断倾斜方向。
图2和图3是本实用新型的一个实施例，它是一维倾斜角度传感器。图2中的（3）为滑道板，滑道是圆弧形状的，它相当于在一块具有一定厚度的矩形板上挖去大半个圆，如图1中的（3）所示。（8）为两块透明挡板，一前一后地挡在滑道板（3）的两端，（7）为盖板，（5）为传感器支架，（6）为发光元件，固定在传感器支架（5）上，安放在一块透明挡板的外侧，要求该发光元件发出的光线以平行光线为佳。（1）为两个受光元件，亦固定在传感器支架（5）上，安放在另一块透明挡板的外侧，以光电池为佳。小球（2）在滑道板（3）上及两块透明挡板（8）之内可自由滚动，小球的直径应略小于滑道板的厚度。小球（2）也可以是小圆柱体，以其柱面在滑道板上滚动。发光元件（6）发出的光线被小球或小圆柱体（2）挡住一部分后射到两个受光元件（1）上，由于两个受光元件是对称放置，无倾斜时，两个受光元件（1）受到光照情况一样，故两个受光元件的输出信号之差为零。倾斜时，小球或小圆柱体（2）在圆弧状滑道板（3）上滚动后停留在某个位置，改变了两个受光元件（1）的光照情况，故两个受光元件的输出信号之差不为零，根据两个受光元件输出信号差值的大小和极性，即可得到倾斜角度的大小和倾斜方向。
若仅对某个危险倾斜角度θ′进行越限报警，那么只要把滑道板的形状改变为两相交直线状即可，如图4中的（9）所示的那样。两相交直线相交于（A）点，且与水平线的夹角均为θ′，小球或小圆柱体（2）平时停留在（A）处，此时两受光元件（1）的输出信号之差为零，只有当倾斜角度大于θ′之后，小球或小圆柱体（2）才会离开（A）点，引起两个受光元件（1）输出信号之差不为零，该信号便可用作倾斜角度超过θ′的报警信号。
本实用新型传感器支架（5）的形状以及盖板（7）、透明挡板（8）如何与支架（5）固连的方法（螺钉紧固或粘合剂粘结紧固）并不重要，当然发光元件（6）及受光元件（1）的装配工艺应有所讲究。
Claims (3)
1、以小球随倾斜角度变化而改变位置的一维倾斜角度传感器，它具有支架(5)、发光元件(6)、受光元件(1)、盖板(7)、透明挡板(8)几个部分，其特征在于：它还具有小球(2)和滑道板(3)，并将小球(2)置于滑道板(3)上。
2、如权利要求1所述的倾斜角度传感器，其特征在于：滑道板（3）的滑道既可以是圆弧形状的，亦可以是与水平线相交为θ角的两段相交直线。
3、如权利要求1所述的倾斜角度传感器，其特征在于：置于滑道板（3）上的小球（2）亦可为小圆柱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 88212663 CN2031510U (zh) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 倾斜角度传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 88212663 CN2031510U (zh) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 倾斜角度传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2031510U true CN2031510U (zh) | 1989-01-25 |
Family
ID=4845943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 88212663 Withdrawn CN2031510U (zh) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 倾斜角度传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2031510U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101435699B (zh) * | 2007-11-13 | 2012-07-18 | 夏普株式会社 | 光角度检测装置、其制造方法和使用它的电子机器 |
| CN110542393A (zh) * | 2018-05-28 | 2019-12-06 | 阳程科技股份有限公司 | 板材的倾角测量装置及测量方法 |
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1988
- 1988-05-26 CN CN 88212663 patent/CN2031510U/zh not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101435699B (zh) * | 2007-11-13 | 2012-07-18 | 夏普株式会社 | 光角度检测装置、其制造方法和使用它的电子机器 |
| CN110542393A (zh) * | 2018-05-28 | 2019-12-06 | 阳程科技股份有限公司 | 板材的倾角测量装置及测量方法 |
| CN110542393B (zh) * | 2018-05-28 | 2021-09-03 | 阳程科技股份有限公司 | 板材的倾角测量装置及测量方法 |
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