ES2202629T3 - Delimitacion mecanica de la tolerancia de una seccion de transmision optica. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO DE EXPLORACION QUE EXPLORA UN DISCO CODIFICADO MEDIANTE UN CONJUNTO COMPUESTO POR UN EMISOR DE RADIACION Y UN RECEPTOR DE RADIACION. EL OBJETIVO DE LA INVENCION ES EL DE REPRODUCIR SIN TENER QUE EMPLEAR PARA ELLO DISPOSITIVOS REGULADORES COMPLICADOS, LA RELACION DE LONGITUD ENTRE DIENTE (1) Y HUECO DE DIENTE (12) MEDIANTE LA RELACION ENTRE IMPULSOS Y PAUSAS DE IMPULSO POR EL LADO DE SALIDA. PARA ELLO LA INVENCION PROPONE QUE PARA LA TENSION DE TRABAJO MAXIMA ADMISIBLE DEL CONJUNTO SE AJUSTE LA RELACION ENTRE DIENTES (1) Y HUECOS DE DIENTE (12) EN EL SOPORTE CODIFICADO DE TAL MANERA QUE POR EL LADO DE SALIDA LA RELACION ENTRE IMPULSOS Y PAUSAS DE IMPULSOS SEA DE 1:2.

Description

Delimitación mecánica de la tolerancia de una sección de transmisión óptica.

La invención se refiere a un dispositivo óptico de palpado, especialmente para sensores de ángulo de dirección. En este tipo de dispositivos de palpado se he previsto un portador de códigos, el cual posee segmentos dentados distribuidos sobre su longitud o sobre su perímetro. Estos segmentos son irradiados por un emisor de radiación situado delante de los segmentos dentados, y la radiación que pasa por los espacios intermedios entre los segmentos es medida mediante un receptor colocado detrás de los segmentos dentados.

Se desea a menudo que la señal de salida del receptor presente una determinada proporción entre los impulsos y los intervalos de los impulsos, por ejemplo la relación 1:1. Para lograr esto ha de utilizarse un conformador de impulsos. Este conforma las señales de salida que está recibiendo un fotodiodo en señales en forma rectangular a la salida del receptor. Para alcanzar entonces una relación determinada impulso-intervalo a la salida, puede modificarse la tensión de emisión, de forma que el nivel de la irradiación se minimice, y con ello el umbral de respuesta del transformador se alcance, en el lado de recepción, con un desplazamiento temporal. La otra posibilidad consiste en modificar el umbral de respuesta en el lado de la recepción, de forma que con ello se pueda regular el comienzo y el final de los impulsos de salida afectados. Ambas medidas son costosas, y requieren una regulación complicada.

La invención parte por tanto de un dispositivo de palpado del tipo que se desprende del preámbulo de la reivindicación 1. El objetivo de la invención es, partiendo de medios sencillos, alcanzar una proporción de palpado prefijada. La invención alcanza ese objetivo según la reivindicación 1. La invención consiste por tanto en elegir para la corriente de emisión un valor comparativamente grande, de forma que el fototransistor trabaje en las proximidades de su saturación. Con ello, el dispositivo de palpado es también menos sensible del lado de la emisión para oscilaciones de corriente o de tensión, así como para radiaciones procedentes de la periferia. A través del incremento de la radiación del emisor se modifica la proporción de palpado del lado de la salida, para un mismo umbral de respuesta del receptor. Si no se desea modificar el umbral de respuesta, el cual está ajustada a una sensibilidad elevada en lo posible, entonces la invención propone modificar de forma adecuada sobre el portador de códigos la proporción de longitud de los dientes y de los espacios entre los mismos. Si se aumenta por tanto la proporción entre los impulsos y los intervalos de los mismos del lado de la salida, a través de la elevación da la corriente de emisión, se aumentará la longitud de los dientes del lado de la entrada, y, correspondientemente, se disminuirá la longitud de los espacios entre los mismos. Si se reciben impulsos de salida demasiado cortos (positivos), quizá a través de la utilización de una conmutación de inversión en el caso de una longitud prefijada de los dientes sobre el portador de códigos, se alargará correspondientemente la longitud de los dientes, y con ello se disminuirán los espacios entre los mismos, a fin de aumentar la proporción de los impulsos de salida (es decir, impulsos negativos demasiado largos), respecto a los correspondientes intervalos entre los impulsos.

La proporción 1:1 resulta, en un perfeccionamiento de la invención, como proporción ventajosa entre el impulso y el intervalo del impulso.

Se consigue una configuración especialmente sencilla para el portador de códigos a través de las características según la reivindicación 3, para el caso de que haya que medir ángulos de giro mediante el dispositivo de palpado.

En ella pueden estar situados los dientes perpendicularmente al disco y en forma de círculo sobre el borde del mismo, como se propone según la reivindicación 4.

En relación al emisor y al receptor es aconsejable, según la reivindicación 5, dotar al emisor con un fototransistor, y al receptor con un fotodiodo.

Un ejemplo de ejecución de la invención se describe a continuación mediante el dibujo. En el mismo se muestra:

Fig. 1 la disposición de los dientes, de una forma de un disco de codificación propuesta previamente, y las señales que resultan en la salida de los diodos y en la salida del transformador.

Fig. 2 los dientes sobre un disco de codificación de la presente invención, y las señales resultantes en la salida de los diodos y en la salida del convertidor.

En la fig. 1a se han representado en secciones los dientes Z en el borde de un conocido disco de códigos. Los dientes 1 forman zonas opacas a la radiación, y los espacios 3 entre los dientes zonas translúcidas a la radiación, para un fototransistor no representado, cuya radiación es medida, del lado de la recepción, por un fotodiodo, no representado. En la salida del diodo resulta una tensión +UD, o bien, si se utiliza una tensión de inversión, la tensión -UD. Importante para la conexión propuesta anteriormente es que al alcanzar el umbral de activación A en la figura 1 a través de la tensión de salida del diodo, el transformador, no representado, empieza o termina un correspondiente impulso (véase la curva C), dependiendo de que se utilice o no un elemento de inversión. La longitud del impulso I, o bien del intervalo de impulso de las tensiones en la salida del receptor (-UA para una conmutación con inversión, y +UA para una conmutación sin inversión) depende de la posición del umbral de activación A en la figura 1b y/o de la longitud del diente 1, o bien del espacio 3 entre dientes, en el disco 2 de códigos de la figura 1ª. Si se quiere modificar la proporción de longitudes de los impulsos I respecto a los intervalos P de los impulsos en la señal de salida (figura 1c), puede modificarse por una parte el umbral de activación a través de un correspondiente influjo de una conmutación de regulación. La presente invención propone aquí, de forma simplificada, el modificar de la forma correspondiente la proporción de la longitud entre los dientes 1 respecto a los espacios 3 entre los dientes, como se ha representado en la fig. 2 (véase la figura 2a). En las figuras b de las figuras 1 y 2 está representada, aún de manera simbólica, la posición, que se modifica con el tiempo, del obturador respecto al disco de códigos. En realidad, para la generación de las señales de salida es importante solamente el movimiento relativo de los dientes 1 sobre el disco de códigos (véase la figura 1a) respecto al obturador B (véase la figura 1b). En la figuras, la modificación de la posición del obturador B respecto a los dientes 1 en la figura 1a está representada con línea discontinua. No obstante, en la práctica resulta ser que la posición del obturador, emisor y receptor, los cuales están aproximadamente alineados entre sí, está localmente fija, mientras que los dientes sobre el disco de impulsos se desplazan sobre el obturador.

La figura 2 muestra un disco de códigos 2 en el que se aumentó la longitud de los dientes 1 respecto a los espacios 3 entre los dientes. A través de ello se alcanza la proporción circular deseada de 1:1 entre los impulsos y los intervalos entre los impulsos.

La presente invención hay que verla también bajo el punto de vista de que el emisor y el receptor (fototransistor y fotodiodo) son ofertados como pieza constructiva comercial, pudiéndose regular la proporción, del lado de la salida, entre el impulso y el intervalo del impulso a través de la regulación de la tensión aplicada a esa pieza constructiva, dada una proporción predeterminada del lado de la entrada. Si en esa pieza constructiva se eleva fuertemente la tensión aplicada, los impulsos suministrados del lado de la salida serán comparativamente grandes respecto a los intervalos de los impulsos. Si la proporción entre el diente y el espacio entre dientes ha de ajustarse, en la salida del receptor y en el caso de grandes voltajes aplicados sobre la pieza constructiva, a la proporción entre el impulso y el intervalo entre impulsos, hay que aumentar la longitud de los dientes.

La invención puede describirse con ello brevemente: la unidad óptica de palpado de un sensor de ángulo de dirección (LWS) se mantiene a propósito "mecánicamente basta". A través de ello puede fabricarse la misma de forma sencilla, y el peligro de ensuciamiento en funcionamiento es menor. Esto significa que el obturador es muy ancho, debido al peligro de ensuciamiento.

Ha de observarse que en el palpado óptico del disco de códigos (sientes y espacios) del LWS se trabaja con un obturador. Para conseguir una proporción constante y exacta entre los impulso y los intervalos (PPV) ha de ser accionada la parte óptica (fototransistor y fotodiodo) en un determinado punto de funcionamiento. En esa forma de funcionamiento ha de ser regulada la corriente del LED, lo cual es muy costoso.

Según la invención, los dientes de los discos de códigos se dimensionan de tal forma que, en el caso de una corriente máxima en el LED, se ajuste un PPV del 50%/50%.

Se reciben las siguientes ventajas: la calidad de la señal de salida ya no es dependiente de la intensidad de la luz, y es menos sensible contra el ensuciamiento. Además, el envejecimiento del LED no influye ya más, y la dispersión de serie no ha de ser ya compensada a través de un ajuste por láser.

Claims (5)

1. Dispositivo de exploración óptica, especialmente para sensores de ángulo de dirección, con un portador de códigos con zonas alternativamente diáfanas y opacas a la radiación, y un emisor de radiación que emite la radiación sobre esas zonas, y un receptor que mide la radiación que pasa esas zonas, estando compuesta la señal de salida del receptor de radiación por un tren de impulsos con una proporción determinada entre la longitud del impulso y el intervalo del impulso, caracterizado porque el emisor está hecho funcionar con una potencia muy alta, preferentemente máxima, y las zonas sobre el portador de códigos, que se alternan entre sí, están elegidas en su proporción de longitudes de tal forma que la señal de salida del receptor de radiación alcanza la proporción de longitudes predeterminada.

2. Dispositivo de exploración según la reivindicación 1, caracterizado porque la proporción de longitudes es de 1:1

3. Dispositivo de exploración según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el portador de códigos (2) es un disco dentado sobre cuyo perímetro están distribuidas las zonas (1, 3) en forma de círculo.

4. Dispositivo de exploración según la reivindicación 3, caracterizado porque el disco presenta un suplemento de anillo previsto con forma de anillo respecto al eje de giro del disco, y concéntrico con este, en el cual están incorporados los dientes (1).

5. Dispositivo de exploración según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el emisor presenta un fototransistor y el receptor presenta un fotodiodo.