MXPA04012707A - Dispositivos sensores giratorios y lineales sin contacto. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo sensor de posicion que produce un voltaje de salida variable cuando se utiliza un diodo emisor de luz, tal como un diodo emisor de luz infrarroja (IR-LED), y un fototransistor que incluye ademas el uso de una pieza de material semi-transparente que tiene un espesor variable que pasa entre el IR-LED y el fototransistor. El voltaje de salida proporcionado por el fototransistor varia dependiendo de la cantidad de la luz recolectada por el fototransistor, la cual es controlada por la cantidad de luz que pasa a traves del material semi-transparente. La cantidad de luz que pasa a traves del material transparente depende del espesor del material semi-transparente. Con la invencion, el material semi-transparente puede pasar entre IR-LED y el fototransistor ya sea de una manera lineal o giratoria.

Description

DISPOSITIVOS SENSORES GIRATORIOS Y LINEALES SIN CONTACTO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere de manera general a dispositivos sensores y, de manera más particular a un dispositivo sensor de posición para un controiador, el dispositivos sensor que utiliza un diodo emisor de luz que transmite luz, tal como luz infrarroja, a través de un material semi-transparente móvil, el cual está acoplado al controiador, y utiliza un fototransistor que recibe la luz transmitida y produce un voltaje de salida variable que es indicativo de la posición del material semi-transparente y el controiador.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los dispositivos sensores de posición son bien conocidos. Por ejemplo, se conoce el uso de un dispositivo sensor de posición para detectar el movimiento y ubicación de un dispositivo de control, tal como un controiador, control de palanca de mando, control de admisión de gases de vehículo y un dispositivo acelerador, por nombrar algunos. Los dispositivos sensores de posición conocidos detectan el movimiento y la posición del dispositivo de control y trasladan ese movimiento y ubicación en una señal de control que puede ser procesada de manera adicional y utilizada para controlar el movimiento de un vehículo, equipo o similar. Sin embargo, los dispositivos sensores de posición conocidos tienen varias desventajas. Como un ejemplo, los dispositivos sensores de posición conocidos son complejos, con frecuencia difíciles de manufacturar, requieren de una cantidad considerable de tiempo para el ensamble, y de manera general tienen una aplicación general de costo elevado. Además de esas desventajas, existen otras con respecto a los dispositivos sensores existentes que son superados por la presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a un dispositivo sensor de posición lineal y giratorio que detecta la posición de un controlador de manera precisa a través del uso de un diodo emisor de luz, un fototransistor, un material semi-transparente que pasa entre el diodo emisor de luz y el foto transistor, y circuitos electrónicos. De acuerdo con la invención, el movimiento del controlador ocasiona el movimiento del material semitransparente entre el diodo emisor de luz y el fototransistor. El movimiento y la posición del material semi-transparente, a su vez, controlan la cantidad de luz que transmite entre el diodo emisor de luz y el fototransistor y, en consecuencia, controla la cantidad de luz recolectada por el fototransistor. A medida que la cantidad de luz recolectada por el fototransistor varía, también lo hace el voltaje proporcionado por el fototransistor hacia el circuito electrónico acoplado eléctricamente. En base al voltaje de salida variable del fototransistor, y a través del uso de los circuitos electrónicos asociados, un sensor de posición que detecta de manera precisa la posición del controlador se logra a través de la invención. De manera ventajosa, el sensor de posición de la invención es más fácil de manufacturar y ensamblar en relación con los sensores de posición conocidos y tiene una menor aplicación de costo general. Otras características y ventajas de la invención se volverán evidentes para aquellos con experiencia en la técnica al revisar la siguiente descripción detallada, reivindicaciones y dibujos en los cuales se usan números similares para designar características similares.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista en planta de un sensor ilustrativo de la invención, con la cubierta del alojamiento retirada para ilustrar los componentes sensores internos. La figura 2 es una vista en sección transversal de la invención de la figura 1 tomada en la línea 2-2. La figura 3 es una vista inferior de la invención de la figura 1. La figura 4 es una vista esquemática de otra modalidad ilustrativa de un dispositivo sensor de la invención. La figura 5 es una vista esquemática de otra modalidad más de un dispositivo sensor de la invención. La figura 6 es una vista esquemática de otra modalidad ilustrativa más del dispositivo sensor de la invención. La figura 7 es una vista esquemática de otra modalidad ilustrativa del dispositivo sensor de la invención. Antes de que se expliquen en detalle las modalidades de la invención, se comprende que la invención no está limitada en su aplicación a los detalles de construcción y disposición de los componentes establecidos en la siguiente descripción o ilustrados en los dibujos. La invención es susceptible de ser presentada en otras modalidades y de ser practicada o ser llevada a cabo en varias formas. De igual manera, se comprende que la fraseología y terminología utilizadas en la presente son el propósito de descripción y no deben considerarse como limitantes. El uso de "que incluye" y "que comprende" y variaciones de las mismas se pretende que abarquen los artículos listados en lo sucesivo en la presente u equivalentes de los mismos así como artículos adicionales y equivalentes de los mismos. La presente invención está dirigida a un dispositivo sensor que detecta la posición de un controlador de manera precisa utilizando circuitos electrónicos. De manera preferible, los circuitos electrónicos son circuitos electrónicos analógicos. En un sentido general, el dispositivo sensor de la invención logra esta detección precisa a través del uso de un diodo emisor de luz, un fototransistor, y un material semi-transparente, variaciones del cual se muestran en las diversas modalidades ilustrativas. En una modalidad, el diodo emisor de luz es un diodo emisor de luz infrarroja (IR-LED). Aunque la invención se describirá adicionalmente con respecto a un IR-LED, se comprende que otros diodos emisores de luz pueden ser adecuados para el uso de acuerdo con los principios de la presente invención. El material semi-transparente está acoplado al controlador y está colocado para pasar entre el IR-LED y el fototransistor. Cuando la luz infrarroja desde el IR-LED llega al fototransistor, la luz es recolectada por el fototransistor, el cual es conductor, proporcionando de esta manera un voltaje de salida. La cantidad de conductividad es proporcional a la cantidad de luz recolectada por el fototransistor. La cantidad de luz recolectada y por lo tanto la cantidad de voltaje de salida es controlada al pasar el material semi-transparente entre el IR-LED y el fototransistor. De acuerdo con la invención, el material semi-transparente tiene un espesor variable y puede pasar entre el IR-LED y el fototransistor ya sea de una manera lineal o giratoria. La cantidad de luz recolectada por el fototransistor es una función de la opacidad del material semi-transparente y la cantidad de luz recolectada varía dependiendo de la posición del material semi-transparente y el espesor del material semi-transparente en esa posición. Dicho con otras palabras, la posición relativa del material transparente controlará que tanta luz pasa desde el IR-LED hacia el fototransistor y cuanta luz se dispersa a través del material. A mayor espesor del material semi-transparente, mayor la cantidad de luz que es dispersada o bloqueada por el fototransistor. De manera similar, a menor espesor del material semi-transparente, menor la cantidad de luz que es dispersada o bloqueada y mayor la cantidad de luz que es recolectada por el fototransistor. En base al voltaje de salida variable, y a través del uso de circuitos electrónicos acoplados, la invención proporciona un sensor de posición analógico lineal o giratorio. Los componentes, estructura y configuración específicos de las modalidades específicas de la invención se describen a continuación. De manera específica y haciendo referencia a las figuras 1-3, se muestra en ellas una modalidad ilustrativa del dispositivo sensor de la presente invención. El dispositivo sensor ilustrativo 10 es un sensor de posición analógico que puede ser utilizado para numerosas aplicaciones y acoplado a los componentes controladores, tales como, por ejemplo, controles de palanca de mando para equipo de movimiento terrestre, controles de admisión de gases de vehículo y similares. El sensor 10 detectará el movimiento del controlador o dispositivo similar y determina la posición del controlador. En tanto que un sensor de posición está ilustrado en la figura 1, alguien con experiencia en la técnica comprenderá que las enseñanzas y principios de la invención establecidos en la presente se pueden emplear con otros tipos de sensores o para otras aplicaciones. El sensor 10 incluye un alojamiento 12 que está dimensionado y configurado para encerrar los componentes funcionales del sensor 10. El alojamiento 12 puede estar hecho de cualquier material duradero adecuado tal como nylon, plástico u otro material aceptable, y puede ser moldeado en diferentes formas y configuraciones dependiendo de la aplicación. Como se muestra en la figura 2, el alojamiento 12 incluye un cuerpo de alojamiento 14 para contener los componentes del sensor 10, y una cubierta de alojamiento 16 para encerrar los componentes de sensor alojados. La cubierta de alojamiento 16 puede estar sujetada o asegurada al cuerpo de alojamiento 14 a través de técnicas de sujeción o aseguramiento convencionales. El cuerpo de alojamiento 14 define una superficie de montaje 18 a fin de permitir el montaje del alojamiento 12 a otros componentes y estructuras. Un anillo-o 20 puede estar colocado en la superficie de montaje 18 para sellar el alojamiento 12 a los otros componentes, creando de esta manera un acoplamiento sellado entre el alojamiento 12 y los demás componentes. El cuerpo de alojamiento 14 puede incluir orificios de montaje 22, 23 a fin de permitir el montaje o unión del alojamiento 12 a los demás componentes y estructuras. Dicho montaje o unión se puede lograr a través de técnicas de montaje o sujeción conocidas. El sensor ilustrativo 10 es un sensor de posición giratorio e incluye un eje giratorio 24 colocado dentro del alojamiento 12. El eje giratorio 24 puede estar hecho a partir de acero inoxidable u otro material adecuado. El eje giratorio 24 define en un extremo un cabezal de eje 26 sobre el cual se puede montar, acoplar, o unir un controlador, activador, palanca de mando o similar, no mostrado. Como se estableció con anterioridad, se pueden emplear numerosos tipos de controladores con los principios y enseñanzas de la invención. El cabezal de eje 26 puede incluir un chavetero rasurado 28 (figura 3) para facilitar el montaje, acoplamiento, o unión del controlador o dispositivo similar al cabezal de eje 26. Al operar en forma manual el controlador, por ejemplo, al girar o rotar el controlador, el eje acoplado 24 girará dentro del alojamiento 12, junto con los demás componentes del sensor 10 que están montados al eje 24, como se describe a continuación. El movimiento del eje 24 y por lo tanto el movimiento del controlador será detectado por los componentes de sensor de la invención, como se describe a continuación. Haciendo referencia a la figura 2, el eje 24 es sostenido en el alojamiento 12 en un extremo, adyacente al cabezal de eje 26, por medio de un cojinete de bolas 30 y, en el extremo opuesto, por un cojinete simple 32, de manera preferible un cojinete de polímero. El cojinete de bolas 30 es mantenido en su lugar por el retén de cojinete 34, en tanto que el cojinete 32 está colocado dentro de una bolsa 36 formada dentro del cuerpo de alojamiento 14. Alguien con experiencia en la técnica comprenderá que otros cojinetes y configuraciones de cojinete se pueden emplear con la invención y permitir aún el movimiento giratorio del eje 24 dentro del alojamiento 12. Un separador cilindrico 38 está colocado sobre el eje 24 y en el anillo de rodadura interno del cojinete de bolas 30. Una placa limitadora 40 está colocada sobre el eje 24 y sobre el separador cilindrico 38. Con esta configuración, la placa limitadora estará separada desde el retén de cojinete 34. La placa limitadora 40 está asegurada al eje 24 a través del uso de una tuerca de retención roscada 41 la cual es enroscada sobre el eje 24. Debido a que la placa limitadora 40 está asegurada al eje 24, la placa limitadora girará con el eje 24. En el uso, la placa limitadora 40 sirve como una base o estructura de soporte para el material semi-transparente, referido en ocasiones en la presente como un miembro óptico, y sirve también para controlar el grado de rotación del material semi-transparente, como se describe a continuación en la presente. La placa limitadora 40 está hecha de manera preferible a partir de un material metálico u otro material duradero adecuado. Haciendo referencia nuevamente a la figura 1 , la placa limitadora 40 es de forma generalmente circular y define un borde periférico 42. Una porción del borde periférico 42 de la placa limitadora 40 es retirada para formar una ranura o canal 44 que define rebordes o paredes de ranura opuestas 46. colocadas dentro del alojamiento 12 y entre los rebordes de ranura opuestos 46 está un pasador limitador 48. El pasador limitador 48 está asegurado al alojamiento 12 y sirve como un tope para controlar el grado de rotación de la placa limitante 40. En el uso, a medida que el eje 24 y la placa limitante 40 que le acompaña giran, el eje 24 y la placa limitadora 40 girarán hasta que cualquiera de los rebordes de ranura opuestos 46 haga contacto con el pasador limitante 48 en cuyo punto el pasador limitante 48 evita la rotación adicional del eje 24 y la placa limitante 40 en esa dirección. Cuando el eje 24 y la placa limitante 40 giran en la dirección opuesta, el eje 24 y la placa limitante 40 girarán hasta que el pasador limitante 48 haga contacto con el otro reborde de ranura 46, deteniendo de esta manera la rotación del eje 24 y la placa limitante 40 en esa dirección. El grado de rotación de la placa limitante 40 está determinado por la longitud del canal o la ranura 44 que se extiende a lo largo del borde periférico 42. A mayor longitud de la ranura 44, mayor el grado de rotación posible de la placa limitante 40. De igual manera, a menor tamaño de la ranura 44, menor el grado de rotación posible de la placa limitante 40. En una modalidad ilustrativa, la ranura 44 tiene una longitud que permite aproximadamente 60 grados de rotación de la placa limitante 40. La longitud de la ranura 44 y por lo tanto el grado de rotación de la placa limitante 40 puede variar dependiendo de la aplicación deseada y está considerado que la placa de retención puede tener un rango de rotación de 20 hasta 120 grados. Sin embargo, también es posible que el grado de rotación de la placa limitante 40 pueda quedar fuera del rango de rotación antes mencionado. En otras palabras, la presente invención no estará limitada en el rango posible de rotación de la placa de retención 40. Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, un miembro óptico, tal como una leva óptica 50, está montado a la placa limitante 40. La leva 50 es semi-transparente y hecha, de acuerdo con una modalidad de la invención, a partir de material de grado poliéster, tal como Valox 325, un polímero translúcido conocido por tener buenas propiedades de dispersión de luz. Sin embargo, la leva óptica 50 puede estar hecha a partir de numerosos materiales semi-transparentes diferentes que exhiben adecuadas propiedades de dispersión de luz. Debido a que la leva óptica 50 está montada a la placa limitante 40, la leva óptica 50 girará con la placa limitante 40 y por ello, tendrá el mismo rango de rotación que la placa limitante 40 y el eje 24. En consecuencia, a medida que cambia el rango de rotación permisible de la placa limitante 40, así lo hará el rango de rotación de la leva óptica 50. Se considera que la leva óptica 50 y la placa limitante 40 se pueden combinar en una estructura unitaria. En la modalidad ilustrativa mostrada en la figura 1 , la leva óptica 50 define un cuerpo de leva óptica en forma de leva que es colocado de manera concéntrica sobre el eje 24. En tanto que la forma, configuración y espesor de la leva óptica 50 puede variar, la leva óptica ilustrativa 50 tiene un espesor que se incrementa en forma gradual. Como se describe a continuación, el espesor de la leva óptica 50, que está hecha a partir de un material semi-transparente u opaco, controlará la cantidad de luz que se transmite desde el diodo emisor de luz infrarroja 54 (IR-LED) hacia el fototransistor 56, los cuales se describen a continuación, por medio de la dispersión o bloqueo de parte de la luz infrarroja que pasa a través de la leva óptica 50. Debido a las propiedades de dispersión de luz de la leva óptica 50, la cantidad de luz infrarroja que pasa a través de la leva óptica 50 y recolectada por el fototransistor 56 variará dependiendo del espesor de la leva óptica 50 colocada entre el IR-LED 54 y el fototransistor 56. Debido a que la leva óptica 50 tiene un espesor que varía de manera gradual y debido a que la leva óptica 50 gira con la rotación de eje 24 y la placa limitante 40, la cantidad de luz que pasa a través de la leva óptica 50 variará a medida que gira la leva óptica 50. Montado dentro del alojamiento 12 está IR-LED 54, el fototransistor o fotodiodo 56 y un fototransistor o fotodiodo de retroalimentación 58. Esos componentes son montados en el alojamiento a través del uso de un tablero de circuito impreso 59, como se conoce en la técnica. El tablero de circuito impreso 59 está acoplador eléctricamente, por medio de cables eléctricos 61 , a otros componentes, no mostrados, para procesamiento adicional de la señal de voltaje. Montado también dentro del alojamiento 12 y entre el IR- LED 54 y el fototransistor de retroalimentación 58 está un calibrador óptico 62. como se ilustra en la figura 1 , el fototransistor 56, la leva óptica 50, el IR-LED 54, el calibrador óptico 62 y el fototransistor de retroalimentación 58 están alineados radialmente hacia fuera desde el eje 24. Como se estableció con anterioridad y como se muestra en la figura 1 , la leva óptica 50 está ubicada dentro del alojamiento de manera que la región sobre la leva óptica 50 que tiene un espesor gradualmente incrementado está colocada entre el IR-LED 54 y el fototransistor 56. Como se estableció antes, la cantidad de luz recibida o colectada por el fototransistor 56 dependerá de la opacidad y espesor de la leva óptica 50. A medida que la cantidad de luz recibida por el fototransistor 56 varía mientras gira la leva óptica 50, el voltaje de salida desde el fototransistor 56 hacia el tablero de circuito impreso 59 variará también. El voltaje de salida desde el fototransistor 56 será una función de la posición de la leva óptica 50. Por lo tanto, el voltaje de salida será indicativo de la posición de la leva óptica 50, la cual es indicativa de la posición del controlador que está montado al eje giratorio 24. Si el espesor de la leva óptica 50 se incrementa en forma lineal, como se ilustra en la figural , el voltaje de salida desde el fototransistor 56 también se incrementará de manera lineal, a medida que la leva óptica 50 es girada a través de todo su rango de movimiento. De manera similar, si el espesor de la leva óptica 50 se incrementa en forma no lineal, el voltaje de salida desde el fototransistor 56 también se incrementará en forma no lineal, ya que la leva óptica 50 es girada a través de todo su rango de movimiento. La señal del voltaje de salida, la cual es indicativa de la posición del controlador, es enviada hacia el tablero de circuito impreso 59 para procesamiento adicional de señal. El IR-LED 54 emitirá luz infrarroja que también pasará a través del calibrador óptico 62 y será recolectada por el fototransistor de retroalimentación 58. El calibrador óptico 62 está colocado entre el IR-LED 54 y el fototransistor de retroalimentación 58.

Aunque no se muestra con claridad, se observa que existe de manera preferible un espacio de aire entre el calibrador óptico 62 y el fototransistor 58, así como entre el calibrador óptico 62 y el IR-LED 54. El calibrador óptico 62 y el fototransistor de retroalimentación 58 sirven de manera colectiva para detectar cambios sensibles en la leva óptica 50 y compensar por esos cambios. El calibrador óptico 62 está hecho de manera preferible a partir del mismo material que la leva óptica 50 y debido a su relación fija entre el IR-LED 54 y el fototransistor de retroalimentación 58 permitirá que una cantidad predeterminada de luz sea transmitida a través del calibrador óptico 62. Esta cantidad predeterminada de luz infrarroja que pasa a través del calibrador óptico 62 puede cambiar con el tiempo como un resultado del uso prolongado del sensor 10, el uso en situaciones de alta temperatura y el tiempo, todos los cuales pueden cambiar las propiedades de dispersión de luz, tales como la opacidad y el índice refractivo del calibrador óptico 62. Los mismos cambios en las propiedades de dispersión de luz del calibrador óptico 62 serán experimentados también por la leva óptica 50. El fototransistor de retroalimentación 58 detectará los cambios en las propiedades del calibrador óptico 62, los cuales, como se estableció, serán los mismos cambios en las propiedades de la leva óptica 50, y proporcionará la señal de voltaje vis-á-vis al tablero de circuito impreso 59 que se pueden utilizar para ajustar el nivel de la luz infrarroja emitida por el IR-LED 54, compensando de esta manera los cambios en las propiedades de la leva óptica 50 y el calibrador óptico 62. Haciendo referencia a las figuras 4-7, se describen en forma esquemática otras modalidades ilustrativas de la invención. Esas modalidades se pueden utilizar con las enseñanzas y principios de la modalidad ilustrada en las figuras 1-3. Como se muestra en la figura 4, los conceptos de la invención se pueden emplear para crear un sensor de posición lineal a través del uso de un material semi-transparente 60 que está colocado entre el IR-LED 54 y el fototransistor 56. El material semi-transparente 60 define un espesor que tiene un perfil en forma de cuña que se incrementa de manera gradual o linealmente desde el extremo 63 hacia el extremo 64. En el uso, el material semitransparente 60 puede pasar entre el IR-LED 54 y el fototransistor 56 y, como se ilustra por la flecha de dirección 66, puede pasar entre el IR-LED 54 y el fototransistor 56 en cualquier dirección. La cantidad de luz recolectada por el fototransistor 56 variará dependiendo de la posición del material semi-transparente 60 y el espesor del material 60 en esa posición. Al igual que con la modalidad anterior, el voltaje de salida del fototransistor 58 variará por lo tanto dependiendo de la cantidad de luz recolectada por el fototransistor 56. Como se muestra en la figura 5, otra modalidad ilustrativa de un sensor lineal de la invención está ilustrada e incluye un material semi-transparente 70 que está colocado entre el IR-LED 54 y el fototransistor 56. el material semi-transparente 70 define un espesor que tiene un perfil que se incrementa de manera exponencial. Dicho con otras palabras, el espesor en el extremo 72 se incrementa en un menor rango que en el extremo 74, en donde el espesor del material semi-transparente 70 se incrementa en un rango mucho mayor. Nuevamente, el material semi-transparente 70 puede pasar entre el IR-LED 54 y el fototransistor 56 en cualquier dirección, como se ilustra por la flecha de dirección 76, y la cantidad de luz colectada por el fototransistor 56 variará, y en consecuencia el voltaje de salida proporcionado por el fototransistor 56, dependiendo de la posición del material semi-transparente 70 y el espesor del material 70 en esa posición.

Como se muestra en la figura 6, otra modalidad ilustrativa de un sensor lineal de la invención se ilustra e incluye un material semi-transparente 80 que está colocado entre el IR-LED 54 y el fototransistor 56. El material semi-transparente 80 define un espesor que tiene un perfil con múltiples declives 82, 84 colocadas en extremos opuestos de un nivel o sección media no inclinada 86. Con este perfil, a medida que el material semitransparente 80 pasa entre el IR-LED 54 y el fototransistor 56, en cualquier dirección como se describe de manera general por medio de la flecha de dirección 88, la cantidad de luz recolectada por el fototransistor 56, variará dependiendo de la posición del material semi-transparente 80 entre el IR-LED 54 y el fototransistor 56 y el espesor del material 80 en esa posición. Como se muestra en la figura 7, otra modalidad ilustrativa de la invención se ilustra como un sensor giratorio, similar a la modalidad de la figura 1. Con esta modalidad, un material semi-transparente 90 se puede colocar entre el IR-LED 54 y el fototransistor 56. El material semi-transparente 90 define un espesor que tiene un perfil en forma de cuña que se incrementa de manera gradual desde el extremo 92 hasta el extremo 84. Como será fácilmente evidente parta alguien con experiencia en la técnica, el material semitransparente 90 puede ser girado en cualquier dirección, como se indica por medio de la flecha de dirección 96, y la cantidad de luz recolectada por el fototransistor 56, y el voltaje de salida resultante, variarán dependiendo de la posición de rotación del material semitransparente 90 y el espesor del material 90 en esa posición. Como será evidente a partir de las modalidades antes mencionadas, existen numerosas formas y configuraciones posibles del material semi-transparente que se pueden utilizar con la presente invención. Las variaciones y modificaciones de lo anterior están dentro del alcance de la presente invención. Se debe comprender que la invención descrita y definida en la presente se extiende a todas las combinaciones alternativas de dos o más de las características individuales mencionadas o evidentes a partir del texto y/o los dibujos. Todas esas combinaciones diferentes constituyen varios aspectos de la presente invención. Las modalidades aquí descritas explican los mejores modos conocidos para practicar la invención y permitirán a otros con experiencia en la técnica utilizar la invención. Las reivindicaciones están consideradas para incluir modalidades alternativas hasta el grado permitido por la técnica anterior. Varias características de la invención están establecidas en las siguientes reivindicaciones.

Claims (22)

REIVINDICACIONES

1. Un sensor de posición caracterizado porque comprende: un alojamiento; un diodo emisor de luz montado al alojamiento, el diodo emisor de luz que irradia luz; un dispositivo receptor de luz para recolectar la luz irradiada desde el diodo emisor de luz, el dispositivo receptor de luz configurado para transmitir un voltaje de salida proporcional a la luz recolectada por el dispositivo receptor de luz, el dispositivo receptor de luz separado desde el diodo emisor de luz y montado al alojamiento; y un miembro óptico semi-transparente colocado entre el diodo emisor de luz y el dispositivo receptor de luz para controlar la cantidad de luz recolectada por el dispositivo receptor de luz, el miembro óptico que tiene un espesor variable y que es móvil entre el diodo emisor de luz y el dispositivo receptor de luz, la cantidad de luz recolectada por el dispositivo receptor de luz y el voltaje de salida transmitido por el dispositivo receptor de luz que varía en base al espesor del miembro óptico.

2. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además un dispositivo receptor de luz de retroalimentación montado al alojamiento, y un calibrador óptico semi-transparente colocado entre el diodo emisor de luz y el dispositivo receptor de luz de retroalimentación.

3. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el diodo emisor de luz, el dispositivo receptor de luz y el dispositivo receptor de luz de retroalimentación están acoplados a un tablero de circuito impreso.

4. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el miembro óptico es giratorio alrededor del diodo emisor de luz.

5. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el miembro óptico se mueve linealmente entre el diodo emisor de luz y el dispositivo receptor de luz.

6. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el dispositivo receptor de luz es un fototransistor.

7. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el dispositivo receptor de luz de retroalimentación es un fototransistor.

8. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque el miembro óptico es una leva óptica.

9. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el miembro óptico y el calibrador óptico están hechos del mismo material.

10. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el miembro óptico define un espesor que se incrementa gradualmente.

11. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el miembro óptico define un espesor que se incrementa exponencialmente.

12. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque el miembro óptico define un espesor que se incrementa gradualmente.

13. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque el miembro óptico es montable a una placa limitante que controla el grado de rotación del miembro óptico.

14. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el diodo emisor de luz irradia luz infrarroja.

15. Un sensor de posición que comprende: un alojamiento; un diodo emisor de luz montado al alojamiento, el diodo emisor de luz que irradia luz; un dispositivo receptor de luz para recolectar la luz irradiada desde el diodo emisor de luz, el dispositivo receptor de luz configurado para transmitir un voltaje de salida proporcional a la luz recolectada por el dispositivo receptor de luz, el dispositivo receptor de luz separado desde el diodo emisor de luz y montado al alojamiento; y un miembro óptico semi-transparente colocado entre el diodo emisor de luz y el dispositivo receptor de luz para controlar la cantidad de luz recolectada por el dispositivo receptor de luz, el miembro óptico giratorio alrededor del dispositivo receptor de luz, el miembro óptico que tiene un espesor variable y que es móvil entre el diodo emisor de luz y el dispositivo receptor de luz, la cantidad de luz recolectada por el dispositivo receptor de luz y el voltaje de salida transmitido por el dispositivo receptor de luz que varía en base al espesor del miembro óptico.

16. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque comprende además un dispositivo receptor de luz de retroalimentación montado al alojamiento, y un calibrador óptico semi-transparente colocado entre el diodo emisor de luz y el dispositivo receptor de luz de retroalimentación.

17. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el dispositivo receptor de luz y el dispositivo receptor de luz de retroalimentación son fototransistores.

18. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el miembro óptico es una leva óptica que tiene un espesor que se incrementa gradualmente, y en donde la leva óptica es montable a una placa limitante que controla el grado de rotación de la leva óptica.

19. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque el diodo emisor de luz irradia luz infrarroja.

20. Un sensor de posición que comprende: un alojamiento; un diodo emisor de luz montado al alojamiento, el diodo emisor de luz que irradia luz infrarroja; un dispositivo receptor de luz para recolectar la luz infrarroja irradiada desde el diodo emisor de luz, el dispositivo receptor de luz configurado para transmitir un voltaje de salida proporcional a la luz recolectada por el dispositivo receptor de luz, el dispositivo receptor de luz separado desde el diodo emisor de luz y montado al alojamiento; y un miembro óptico semi-transparente colocado entre el diodo emisor de luz y el dispositivo receptor de luz para controlar la cantidad de luz infrarroja recolectada por el dispositivo receptor de luz, el miembro óptico giratorio alrededor del dispositivo receptor de luz, el miembro óptico que tiene un espesor variable y que es móvil entre el diodo emisor de luz y el dispositivo receptor de luz, la cantidad de luz recolectada por el dispositivo receptor de luz y el voltaje de salida transmitido por el dispositivo receptor de luz que varían en base al espesor del miembro óptico. un dispositivo receptor de luz de retroalimentación montado al alojamiento; y un calibrador óptico semi-transparente colocado entre el diodo emisor de luz y el dispositivo receptor de luz de retroalimentación.

21. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque el dispositivo receptor de luz y el dispositivo receptor de luz de retroalimentación son fototransistores.

22. El sensor de posición de conformidad con la reivindicación 2 , caracterizado además porque el miembro óptico es una leva óptica que tiene un espesor que se incrementa gradualmente, y en donde la leva óptica es montable a una placa limitante que controla el grado de rotación de la leva óptica.