CN203657821U

CN203657821U - 一种光电式转角传感器装置

Info

Publication number: CN203657821U
Application number: CN201420005891.5U
Authority: CN
Inventors: 于广鹏; 谭德荣; 田厚杰; 谭晓爽
Original assignee: Shandong University of Technology
Current assignee: Shandong University of Technology
Priority date: 2014-01-06
Filing date: 2014-01-06
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2024-01-06

Abstract

本实用新型公开了一种光电式转角传感器装置，属于车辆部件技术领域。其主要特征在于第一窄缝决定着第一光敏元件的导通与截止，从而控制相应的输出端输出一系列脉冲，根据此脉冲数可以测量出转动角度和转动速度；第二窄缝决定着第二光敏元件的导通与截止，从而控制相应的输出端有高低电平的变化，根据此高低电平的变化可以判断出方向盘的中间位置和转动方向改变时的转角清零；第三窄缝决定着第三光敏元件的导通与截止，从而控制输出端有高低电平的变化，根据此高低电平的变化可以判断出方向盘的转动方向。本实用新型结构原理比较简单，可以方便的判断出汽车在行驶过程中的转向，转向角，转动速度以及中间位置；可用于汽车制造及科研等领域。

Description

一种光电式转角传感器装置

技术领域

本实用新型涉及车辆部件技术领域，更具体的说，本发明涉及光电式传感器。

背景技术

光电式转角传感器广泛应用于汽车转向系统中，主要用于判断汽车的中间位置、转动方向、转动角度以及转动速度。

现有技术中，光电式转角传感器的遮光器以2个为一组，设计时使两个遮光器上的光电耦合元件的输出相位差为

Figure 2014200058915100002DEST_PATH_IMAGE001

，套装在传感器圆盘上。传感器圆盘上等距离均匀排列着窄缝，传感器圆盘随转向轴转动时，2个遮光器的输出端即可进行ON、OFF变换，控制单元根据这一对光电耦合元件输出端的变化情况便可以判断出中间位置，转角、转向、转速，现有的光电式转角传感器结构原理比较复杂。

发明内容

本实用新型是在上述光电式传感器的基础上进行的改进，具体是通过以下技术方案实现的：

一种光电式转角传感器装置，包括发光二极管、光敏元件、遮光板、传感器圆盘，所述的发光二极管、光敏元件为一个工作单元，一个遮光器上集成三个工作单元，套装在传感器圆盘上，当汽车转向时，传感器圆盘随着转向轴一起转动，光敏元件间断性的接收到发光二极管发射的光源，进而控制相应的输出端输出高低电平。

所述的传感器圆盘带有窄缝，最外侧一系列窄缝决定着第一光敏元件的导通和截止，进而控制相应的输出端输出的一系列脉冲，根据此脉冲数可以测量出转动角度和转动速度；第二窄缝决定着第二光敏元件的导通和截止，进而控制相应的输出端有高低电平的变化，根据此高低电平的变化可以判断出方向盘的中间位置和转动方向改变时的转角清零；第三窄缝决定着第三光敏元件的导通和截止进而控制相应的输出端有高低电平的变化，根据此高低电平的变化可以判断出方向盘的转动方向。

本发明与现有技术相比，其优点是：结构原理相对比较简单，根据三个光敏元件间的导通与截止的逻辑关系，方便的判断出汽车在行驶过程中的转向，转向角，转动速度以及中间位置。

附图说明

图1是现有的光电式转角传感器的结构图。

图2是现有的光电式转角传感器的传感器圆盘结构图。

图3是本实用新型所述一种光电式转角传感器的结构图。

图4是本实用新型所述光电式转角传感器的传感器圆盘结构图。

具体实施方案

1-转角传感器；2-发光二极管；3-传感器圆盘；4-窄缝；5-光敏元件；6-遮光器；7-转向轴；8-第一发光二极管；9-第二发光二极管；10-第二发光二极管；11-第一光敏元件；12-第二光敏元件；13-第三光敏元件；14-第一窄缝；15-第二窄缝；16-第三窄缝。

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

图1是现有的光电式转角传感器的结构图，图2是现有的光电式转角传感器的传感器圆盘结构图，包括转角传感器1、发光二极管2、传感器圆盘3、窄缝4、光敏元件5、遮光器6、转向轴7。

图3是本发明实施例的光电式转角传感器结构图，图4是本发明实施例的传感器圆盘结构图，包括转角传感器1、传感器圆盘3、遮光器6、转向轴7、第一发光二极管8、第二发光二极管9、第三发光二极管10、第一光敏元件11、第二光敏元件12、第三光敏元件13、第一窄缝14、第二窄缝15、第三窄缝16等；传感器圆盘3上的第一窄缝14用于转角和转速的测量，转动方向盘时，传感器圆盘3随之转动，使遮光器中第一光敏元件11间歇性的接收到第一发光二极管8发射的光束，实现导通、截止变化，使相应的的输出端产生与转向轴转角成一定比例的一系列脉冲信号，控制系统可根据该信号的数量来判断转向盘的转角，另外，根据一定时间内采集的脉冲信号的个数可以求出转速；传感器圆盘3上的第二窄缝15用于转向改变时的转角数据清零，当方向盘从右边转向左边时，遮光器6上的第二光敏元件12便通过第二窄缝15接收到第二发光二极管9发射的光束，实现导通、截止变化，并使相应的输出端便会产生一个高电平，控制单元根据这一变化对采集的转角数据清零，方向盘从左边转向右边时，亦然；传感器圆盘3上的第三窄缝16用于判断车轮转向，当方向盘右转时，遮光器6上第三光敏元件13便会通过第三窄缝16接收到第三发光二极管13发射的光束，实现导通、截止变化，并使相应的的输出端便会产生一个高电平，控制单元根据这一变化便会识别出方向盘的转向为右，方向盘左转时，由于没有窄缝，所以输出端不会产生高电平。

Claims

1.一种光电式转角传感器装置，包括转角传感器、传感器圆盘、遮光器、转向轴、第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、第一光敏元件、第二光敏元件、第三光敏元件、第一窄缝、第二窄缝、第三窄缝，其特征在于：所述传感器圆盘套装在转向轴上，转角传感器的遮光器从上面套装在传感器圆盘之上，发光二极管位于遮光器的一侧上，从上至下依次为，第一发光二极管、第二发光二极管和第三发光二极管，光敏元件位于遮光器的另一侧上，从上至下依次为，第一光敏元件、第二光敏元件和第三光敏元件，第一发光二极管和第一光敏元件为一个工作单元，与传感器圆盘上第一窄缝所在位置位于同一水平线上，第二发光二极管和第二光敏元件为一个工作单元，与传感器圆盘上第二窄缝所在位置位于同一水平线上，第三发光二极管和第三光敏元件为一个工作单元，与传感器圆盘上第三窄缝所在位置位于同一水平线上。

2.如权利要求1所述的一种光电式转角传感器装置，其特征在于：所述第一窄缝分布在传感器圆盘的最外侧，均匀的等距离排列一周，第二窄缝位于传感器圆盘的内侧，只有一个窄缝，第三窄缝也位于传感器圆盘的内侧，只有一个窄缝，三种窄缝分别位于传感器圆盘的三个同心圆周上。