CN204165528U - 一种基于圆光栅的角度测量器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于圆光栅的角度测量器，包括设有轴孔的外壳及盖板，所述外壳内嵌套光栅座，所述光栅座中部向下延伸有轴套管，所述轴套管由上至下依次嵌套有动光栅与收发光电路板，所述收发光电路板上部设有接收管和信号传递接口，下部通过导线接有光电发光管，所述光电发光管固定在光栅座设有的通光孔上。本实用新型将光栅和发光接收装置安装在同一整体结构上，这样避免了由于温度变化零件所产生应力变形而导致发射与接收装置信号错位，影响信号输出；通过在动光栅上增设光电限位码道，限定了所测角度度数，使用时大大提高了便利性；通过增设限位发光管和感应角度发光管，更为快捷的测量转动的角度，使其更为精确，不会发生偏差。
Description
技术领域
本实用新型涉及光电扫描技术领域，具体是指一种基于圆光栅的角度测量器。
背景技术
纺织机械、精密机床、机密仪器，飞机吊舱，其精密角度测量采用圆光栅传感器，光栅式传感器指采用光栅叠栅条纹原理测量位移的传感器。光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线密度为 10～100线/毫米。由光栅形成的叠栅条纹具有光学放大作用和误差平均效应，因而能提高测量精度。传感器由标尺光栅、指示光栅、光路系统和测量系统四部分组成。标尺光栅相对于指示光栅移动时，便形成大致按正弦规律分布的明暗相间的叠栅条纹。这些条纹以光栅的相对运动速度移动，并直接照射到光电元件上，在它们的输出端得到一串电脉冲，通过放大、整形、辨向和计数系统产生数字信号输出，直接显示被测的位移量。传感器的光路形式有两种：一种是透射式光栅，它的栅线刻在透明材料上；另一种是反射式光栅，它的栅线刻在具有强反射的金属或玻璃镀金属膜上。这种传感器的优点是量程大和精度高。光栅式传感器应用在程控、数控机床和三坐标测量机构中，可测量静、动态的直线位移和整圆角位移。在机械振动测量、变形测量等领域也有应用。
但是目前，原专用圆光栅发光管和接收管不在同一整体结构上。发光管位于外壳上面，不利于装调，外壳有变形时会引起信号的变化，且专用圆光栅使用光栅信号原理，输出信号经细分电路板处理后以数字信号输出到控制系统，一般圆光栅没有的位置限位输出信号。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能提供位置限位输出信号以及将光栅和发光接收装置安装在同一整体结构上的基于圆光栅的角度测量器。
本实用新型通过下述技术方案实现：一种基于圆光栅的角度测量器，包括设有轴孔的外壳及盖板，所述外壳内嵌套光栅座，所述光栅座中部向下延伸有轴套管，所述轴套管由上至下依次嵌套有动光栅与收发光电路板，所述收发光电路板上部设有接收管和信号传递接口，下部通过导线接有光电发光管，所述光电发光管固定在光栅座设有的通光孔上。
为更好的实现本实用新型，进一步地，所述外壳两侧对称设有弹簧片，且弹簧片设有固定孔。弹簧片起固定及消除系统轴系形变对圆光栅的影响的作用，即将该角度测量器固定住，避免脱落，尤其是在飞机吊舱方面的应用。
为更好的实现本实用新型，进一步地，所述光栅座下部内凹设有光栅卡位。光栅卡位是为了将动光栅卡入，防止其脱落而导致的角度测量失准的情况。
为更好的实现本实用新型，进一步地，所述动光栅上层增设至少一圈光电限位码道。通过限位码道，就在既定的角度发生周期性摆动，在飞机吊舱方面应用，显得尤为明显。
为更好的实现本实用新型，进一步地，所述收发光电路板对应设置两组接收管，一组为限位接收管，一组为感应角度接收管。
为更好的实现本实用新型，进一步地，所述外壳的材质为铝合金。铝合金强度高，重量轻，造价相对较低，不易影响角度的测量效果，其使用寿命更久。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本实用新型将光栅和发光接收装置安装在同一整体结构上，这样避免了由于温度变化零件所产生应力变形而导致发射与接收装置信号错位。影响信号输出；
（2）本实用新型通过在动光栅上增设光电限位码道，限定了所测角度度数，使用时大大提高了便利性；
（3）本实用新型通过增设限位发光管和感应角度发光管，更为快捷的测量转动的角度，使其更为精确，不会发生偏差。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中：1—盖板，2—光栅座，3—动光栅，4—收发光电路板，5—外壳。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1：
本实施例的主要结构，如图1所示，图中所示为飞机吊舱方面的应用，包括设有轴孔的外壳5及盖板1，所述外壳5内嵌套光栅座2，所述光栅座2中部向下延伸有轴套管，所述轴套管由上至下依次嵌套有动光栅3与收发光电路板4，所述收发光电路板4上部设有接收管和信号传递接口，下部通过导线接有光电发光管，所述光电发光管固定在光栅座2设有的通光孔上。将该角度测量器装于飞机吊舱的转动轴上，连接好信号传递接口，吊舱转动轴下方为摄像头，吊舱的转动轴进行转动，带动动光栅3进行转动，通过固定在光栅座2的通光孔上的光电发光管及首发光电路板4上的接收管，并将探测到的光转换成电信号传递到飞机驾驶室显示器，从而确定飞机吊舱的转动角度。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上进一步对光栅座2和盖板1做了限定，如图1所示，外壳5两侧对称设有弹簧片，且弹簧片设有固定孔。弹簧片起固定及消除系统轴系形变对圆光栅的影响作用，即将该角度测量器固定住，避免脱落，尤其是在飞机吊舱方面的应用。
光栅座2下部内凹设有光栅卡位。光栅卡位是为了将动光栅3卡入，防止其脱落而导致的角度测量失准的情况。
本实施例其他部分与上述实施例相同，这里不做赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例的基础上进一步对动光栅3和收发光电路板4做了限定，如图1所示，动光栅3上层增设至少一圈光电限位码道。收发光电路板4对应设置两组接收管，一组为限位接收管，一组为感应角度接收管。通过限位码道和限位接收管、感应角度接收管，就在既定的角度发生周期性摆动，在飞机吊舱方面应用，显得尤为明显。本实施例其他部分与上述实施例相同，这里不做赘述。
实施例4：
本实施例在上述实施例的基础上进一步对外壳5的材质进行了限定，外壳5的材质为铝合金，铝合金强度高，重量轻，造价相对较低，不易影响角度的测量效果，其使用寿命更久。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
可以理解的是，根据本实用新型一个实施例中收发光电路板和动光栅等部件的工作原理和工作过程都是现有技术，且为本领域的技术人员所熟知，这里就不再进行详细描述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种基于圆光栅的角度测量器，其特征在于：包括设有轴孔的外壳（5）及盖板（1），所述外壳（5）内嵌套光栅座（2），所述光栅座（2）中部向下延伸有轴套管，所述轴套管由上至下依次嵌套有动光栅（3）与收发光电路板（4），所述收发光电路板（4）上部设有接收管和信号传递接口，下部通过导线接有光电发光管，所述光电发光管固定在光栅座（2）设有的通光孔上。
2.根据权利要求1所述的一种基于圆光栅的角度测量器，其特征在于：所述外壳（5）两侧对称设有弹簧片，且弹簧片设有固定孔。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于圆光栅的角度测量器，其特征在于：所述光栅座（2）下部内凹设有光栅卡位。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于圆光栅的角度测量器，其特征在于：所述动光栅（3）上层增设至少一圈光电限位码道。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于圆光栅的角度测量器，其特征在于：所述收发光电路板（4）对应设置两组接收管，一组为限位接收管，一组为感应角度接收管。
6.根据权利要求1或2所述的一种基于圆光栅的角度测量器，其特征在于：所述外壳（5）的材质为铝合金。
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