CN2816951Y - 一种时间传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种时间传感器，其包括一个发射光源和一个用于接收发射光的光接收元件，所述发射光源为激光发射器或激光发射管，安装在球形可调支架上，所述光接收元件为光电接收二极管或三极管，连接在传感电路上，所述发射光源和光接收元件相互分离，两者之间设有带通光孔的挡光板，所述挡光板位于近光接收元件一侧。本实用新型要求的挡光体尺寸小，测量精度高，光利用率高，并且不受自然光干扰，可用于物理实验等场合进行时间测量。

Description

一种时间传感器

技术领域

本实用新型涉及一种时间传感器，特别是一种采用光电测量体系的时间传感器。

技术背景

现有采用光电测量体系的时间传感器包括一个发射光源和一个光接收元件，其中所述发射光源多采用红外线发射管，所述光接收元件多采用光电接收二极管或三极管，所述光电接收二极管或三极管连接在传感电路上。工作时，光电接收二极管或三极管接收红外线发射管发射的红外线，传感电路上得到通光信号，当有物体将红外线遮挡住时，光电接收二极管或三极管接收不到红外线，导致传感电路状态的反转，通过传感电路的这种状态反转方式，可以在物理实验或其他场合下感应和测量与物体运动有关的时间。现有这种时间传感器的缺陷主要表现在：(1)由于光线呈散射状，只有尺寸较大的物体(挡光体)才能将光线有效地遮住，并且还要求在发射光源和光接收元件之间有较大的通光孔径，这样不仅限制了使用条件，给使用者造成不便，而且还降低了测量精度；(2)通常情况下光源发射的光亮度不高，传感器易受自然光和其他可见光的干扰，而大幅度提高光源强度又会带来成本的增加和使用与维护上的不便；(3)只有少部分的光照射到光接收元件上，光的利用率低。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种时间传感器，这种传感器要求的挡光体尺寸小，测量精度高，光利用率高，并且不受自然光干扰。

本实用新型实现上述目的的技术方案是：一种时间传感器，包括一个发射光源和一个用于接收发射光的光接收元件，所述发射光源为激光发射器，所述光接收元件可以是光电接收二极管或光电接收三极管，并连接在传感电路上，所述发射光源和光接收元件相互分离。

由于本实用新型采用激光发射器为发射光源，发出的激光光束集中，不散射，因此可以根据需要控制光束粗细以及设置在发射光源和光接收元件之间的挡光板的通光孔孔径，使很小的物体就可以将光遮住，方便了使用，并提高了测量精度，例如物理实验用时间传感器的通光孔直径可以为0.3毫米，0.5毫米粗的单摆摆线就可以有效地将光遮住(而现有红外线时间传感器必须使用摆锤做挡光体)，时间测量精度可达1微妙；同时，还由于激光光束细，亮度高，可以有效地提高光利用率，并避免自然光等其他光的干扰。

附图说明

附图是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

参考附图，本实用新型提供的时间传感器包括一个发射光源1和一个用于接收发射光的光接收元件4，所述发射光源为激光发射器，所述光接收元件连接在传感电路上，所述发射光源和光接收元件相互分离。

通常，所述发射光源1和光接收元件4之间可以设有带通光孔3的挡光板2，只有穿过所述通光孔3的细光束才能照射到所述光接收元件4的接收部位上，这样有利于提高灵敏度和可靠性。

所述挡光板2通常位于近光接收元件4一侧。

现有技术背景下，所述激光发射器一般可以采用激光发射管，所述光接收元件4一般可以采用光电接收二极管或三极管，通常为光接收二极管。这样有利于减小传感器的体积和成本，并保证使用效果。

所述激光发射管可以安装在可调支架6上。

所述可调支架6可以采用球形可调支架。通过可调支架6，可以实现激光发射管发射方向(激光光束方向)的精密调节，使激光光束恰好对准所述挡光板2的通光孔3，穿过通光孔3的激光恰好照射在光接收元件4的接收部位上。

所述球形可调支架的主体可以为球体，所述球体上设有一个安装孔，所述安装孔的中心线通常可穿过所述球体球心(这样有利于激光发射管发射方向的调节)，可以是半孔或通孔，视安装和加工的便利而定，所述激光发射管通过所述安装孔嵌装在所述球体上，转动或移动所述球形可调支架，就可以调节所述激光发射管的发射方向。

所述可调支架6可以安装在传感器的安装主体7上，所述传感器安装主体7上可以设有可调支架锁紧器5，当调节好激光发射管发射方向后，通过所述可调支架锁紧器5将可调支架6锁紧并固定住，以便于使用。

对于球形可调支架，其在传感器安装主体7上的安装方式可以是在传感器安装主体7内设有容纳可调支架6的空间，所述可调支架6位于该空间内，所述安装主体7上设有供激光束通过的开口，所述可调支架6的前端(激光发射端)可以从该开口中露出，也可以不露出，所述安装主体7内设有支撑可调支架6的骨架，该骨架可以呈任意适宜形状，所述可调支架锁紧器5可以呈板状，位于所述安装主体容纳可调支架的空间内，采用可松紧的连接方式(例如采用螺钉或螺栓连接)连接所述安装主体，其中部设有与所述球形可调支架的球体相互配合的锁紧孔，所述可调支架的球体的后部卡在该锁紧孔上。调节所述可调支架6时，可以松开所述可调支架的锁紧器5同安装主体之间的连接，以便转动所述可调支架6，调节好后，只要拧紧所述可调支架锁紧器5的安装螺钉，就可以将所述可调支架6紧固。

所述传感电路以及其处理光接收元件信号的方式，可以依照现有技术或其他可能的技术。

可以理解的是，作为传感器的一部分，本实用新型涉及和包括的各个元件、零件和构件均可以采用现有技术安装在传感器的安装主体上，所述发射光源和光接收元件相互分离，以便挡光体得以从两者之间通过，所述位于光接收元件一侧的挡光板连接在安装光接收元件的安装主体上，并挡在光接收元件的前面(朝激光束方向)。所述传感器安装主体包括传感器的壳体和传感器上其他用于安装或起安装作用的部分。

Claims (10)

1.一种时间传感器，包括一个发射光源和一个用于接收发射光的光接收元件，其特征在于所述发射光源为激光发射器，所述光接收元件连接在传感电路上，所述发射光源和光接收元件相互分离。

2.如权利要求1所述的时间传感器，其特征在于所述发射光源和所述光接收元件之间设有带通光孔的挡光板。

3.如权利要求2所述的时间传感器，其特征在于所述挡光板位于近光接收元件一侧。

4.如权利要求1、2或3所述的时间传感器，其特征在于所述激光发射器为激光发射管，所述光接收元件为光电接收二极管或三极管。

5.如权利要求4所述的时间传感器，其特征在于所述激光发射管安装在可调支架上。

6.如权利要求5所述的时间传感器，其特征在于所述可调支架为球形可调支架，所述球形可调支架的主体为球体，所述球体上设有一个安装孔，所述激光发射管通过所述安装孔嵌装在所述球体上。

7.如权利要求5所述的时间传感器，其特征在于所述球形可调支架球体上的安装孔的中心线穿过该球体的球心。

8.如权利要求7所述的时间传感器，其特征在于所述可调支架安装在传感器的安装主体上，所述传感器安装主体上设有可调支架锁紧器。

9.如权利要求8所述的时间传感器，其特征在于所述传感器的安装主体内设有容纳可调支架的空间，所述球形可调支架位于该空间内，所述安装主体上设有供激光束通过的开口，安装主体内设有支撑可调支架的骨架，所述可调支架锁紧器呈板状，位于所述安装主体容纳可调支架的空间内，并采用可松紧的连接方式连接所述安装主体，其中部设有与所述球形可调支架的球体相互配合的锁紧孔，所述球形可调支架的球体后部卡在该锁紧孔上。

10.如权利要求1所述的时间传感器，其特征在于其包括的各个元件、零件和构件均安装在传感器的安装主体上，所述挡光板连接在安装光接收元件的安装主体上，并挡在光接收元件的前面。