專(zhuān)利名稱(chēng)：用于角度及角位移傳感器的時(shí)空轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種用于角度及角位移傳感器的時(shí)空轉(zhuǎn)換裝置。
角度及角位移傳感器是傳感技術(shù)中的一個(gè)重要組成部分，其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛?，F(xiàn)有技術(shù)中，做為角度及角位移傳感器中的高精度傳感器當(dāng)屬光電編碼盤(pán)。但其存在著制造難度大、外形尺寸大、體積笨重和價(jià)格昂貴的問(wèn)題。另外由于受結(jié)構(gòu)和制造因素的限制，使其所能達(dá)到的分辨率約為0.1″，而在一些高精加工中，急需精度更高的角度及角位移傳感技術(shù)。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于角度及角位移傳感器的，高精度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本低的時(shí)空轉(zhuǎn)換裝置。
本發(fā)明的任務(wù)是通過(guò)如下方案實(shí)現(xiàn)的用于角度及角位移傳感器的時(shí)空轉(zhuǎn)換裝置包括輸入軸(1)、上蓋(3)、轉(zhuǎn)盤(pán)(5)、固定臂(18)、慣性盤(pán)(6)、轉(zhuǎn)軸(8)和下蓋(7)；輸入軸(1)通過(guò)軸承(24)安裝在上蓋(3)上，轉(zhuǎn)軸(8)通過(guò)軸承(14)安裝在下蓋(7)上，輸入軸(1)和轉(zhuǎn)軸(8)位于同一旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)上；輸入軸(1)的下端安裝轉(zhuǎn)盤(pán)(5)，其上設(shè)有滑環(huán)(4)和光電傳感器(16)，光電傳感器(16)的信號(hào)線(xiàn)與滑環(huán)(4)相連接，滑環(huán)(4)與設(shè)在上蓋(3)上的電刷(21)相接觸；固定臂(18)夾固安裝在上蓋(3)和下蓋(7)之間，且位于慣性盤(pán)(6)的上方，固定臂(18)上設(shè)有光電傳感器(17)；轉(zhuǎn)軸(8)的上端安裝慣性盤(pán)(6)，其上面設(shè)有標(biāo)記(15)；轉(zhuǎn)軸(8)的下端與一個(gè)恒轉(zhuǎn)速動(dòng)力源相聯(lián)接。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是將空間量的測(cè)量轉(zhuǎn)化為時(shí)間量的處理，從而實(shí)現(xiàn)角度及角位移的高精度測(cè)量；另外本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，制造容易。


圖1結(jié)構(gòu)原理；圖2結(jié)構(gòu)原理圖俯視圖。
實(shí)施例如圖1、2所示，用于角度及角位移傳感器的時(shí)空轉(zhuǎn)換裝置包括輸入軸(1)、上蓋(3)、轉(zhuǎn)盤(pán)(5)、固定臂(18)、慣性盤(pán)(6)、轉(zhuǎn)軸(8)和下蓋(7)。輸入軸(1)通過(guò)軸承(24)安裝在上蓋(3)上，輸入軸(1)的上端設(shè)有定位環(huán)(2)，以此保證轉(zhuǎn)盤(pán)(5)和慣性盤(pán)(6)的軸向間隙，轉(zhuǎn)軸(8)通過(guò)軸承(14)安裝在下蓋(7)上。在加工和安裝上保證輸入軸(1)和轉(zhuǎn)軸(8)位于同一旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)上。上蓋(3)上設(shè)有絕緣墊(23)，其內(nèi)設(shè)置電極(22)，電極(22)的內(nèi)端與電刷(21)連接，電極(22)的外端與信號(hào)線(xiàn)(19)連接。輸入軸(1)的下端安裝轉(zhuǎn)盤(pán)(5)，轉(zhuǎn)盤(pán)(5)采用有機(jī)玻璃制造，其上設(shè)有滑環(huán)(4)和光電傳感器(16)，光電傳感器(16)的信號(hào)線(xiàn)與滑環(huán)(4)相連接，滑環(huán)(4)與設(shè)在上蓋(3)上的電刷(21)相接觸。固定臂(18)采用絕緣材料制成，夾固安裝在上蓋(3)和下蓋(7)之間，且位于慣性盤(pán)(6)的上方，固定臂(18)上設(shè)有光電傳感器(17)，信號(hào)線(xiàn)(19)通過(guò)設(shè)在上蓋(3)上的絕緣墊(20)引出。轉(zhuǎn)軸(8)的上端安裝慣性盤(pán)(6)，其上面設(shè)有標(biāo)記(15)。慣性盤(pán)(6)上的標(biāo)記(15)是條形的，且在慣性盤(pán)(6)上徑向固定。轉(zhuǎn)軸(8)的下端與一個(gè)恒轉(zhuǎn)速動(dòng)力源相聯(lián)接。恒轉(zhuǎn)速動(dòng)力源包括恒速電機(jī)(10)和減速器(11)。恒速電機(jī)(10)由電纜(9)供電，恒速電機(jī)(10)驅(qū)動(dòng)減速器(11)工作，減速器(11)的輸出軸(12)通過(guò)聯(lián)軸器(13)與轉(zhuǎn)軸(8)聯(lián)接。
在工作時(shí)，恒速電機(jī)(10)驅(qū)動(dòng)減速器(11)，從而帶動(dòng)慣性盤(pán)(6)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，慣性盤(pán)(6)上的條形標(biāo)記(15)隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)標(biāo)記(15)經(jīng)過(guò)光電傳感器(17)時(shí)，將得到一列均勻的時(shí)間脈沖S1、S2、S3、……Sm；同理在標(biāo)記(15)經(jīng)過(guò)光電傳感器(16)時(shí)，也將得到一列均勻的時(shí)間脈沖M1、M2、M3、……Mn。此時(shí)如給定輸入軸(1)一個(gè)轉(zhuǎn)角θp，有機(jī)玻璃轉(zhuǎn)盤(pán)(5)將帶動(dòng)其上的光電傳感器(16)相對(duì)固定不動(dòng)的光電傳感器(17)轉(zhuǎn)過(guò)同樣的空間角θp，則兩列均勻的時(shí)序脈沖Sm和Mn之間將存在相位差θt。在測(cè)量時(shí)，通過(guò)信號(hào)線(xiàn)(19)將兩列均勻的時(shí)序脈沖信號(hào)Sm和Mn引出，并利用計(jì)算機(jī)對(duì)其相位差θt進(jìn)行高精度時(shí)間編碼和計(jì)算，即可得到轉(zhuǎn)角θp的值，從而實(shí)現(xiàn)了空間角或角位移θp到時(shí)間相位差θt的轉(zhuǎn)換。
權(quán)利要求
1．一種用于角度及角位移傳感器的時(shí)空轉(zhuǎn)換裝置，其特征是它包括輸入軸(1)、上蓋(3)、轉(zhuǎn)盤(pán)(5)、固定臂(18)、慣性盤(pán)(6)、轉(zhuǎn)軸(8)和下蓋(7)；輸入軸(1)通過(guò)軸承(24)安裝在上蓋(3)上，轉(zhuǎn)軸(8)通過(guò)軸承(14)安裝在下蓋(7)上，輸入軸(1)和轉(zhuǎn)軸(8)位于同一旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)上；輸入軸(1)的下端安裝轉(zhuǎn)盤(pán)(5)，其上設(shè)有滑環(huán)(4)和光電傳感器(16)，光電傳感器(16)的信號(hào)線(xiàn)與滑環(huán)(4)相連接，滑環(huán)(4)與設(shè)在上蓋(3)上的電刷(21)相接觸；固定臂(18)夾固安裝在上蓋(3)和下蓋(7)之間，且位于慣性盤(pán)(6)的上方，固定臂(18)上設(shè)有光電傳感器(17)；轉(zhuǎn)軸(8)的上端安裝慣性盤(pán)(6)，其上面設(shè)有標(biāo)記(15)；轉(zhuǎn)軸(8)的下端與一個(gè)恒轉(zhuǎn)速動(dòng)力源相聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種用于角度及角位移傳感器的時(shí)空轉(zhuǎn)換裝置,它包括輸入軸(1)、上蓋(3),轉(zhuǎn)盤(pán)(5)、固定臂(18)、慣性盤(pán)(6),轉(zhuǎn)軸(8)和下蓋(7);轉(zhuǎn)盤(pán)(5)上設(shè)有滑環(huán)(4)和光電傳感器(16);固定臂(18)夾固安裝在上蓋(3)和下蓋(7)之間,且位于慣性盤(pán)(6)的上方,固定臂(18)上設(shè)有光電傳感器(17);慣性盤(pán)(6)上面設(shè)有標(biāo)記(15)轉(zhuǎn)軸(8)的下端與一個(gè)恒轉(zhuǎn)速動(dòng)力源相聯(lián)接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是將空間量的測(cè)量轉(zhuǎn)化為時(shí)間量的處理,測(cè)量精度高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,制造容易。
文檔編號(hào)G01B11/26GK1236092SQ9810857
公開(kāi)日1999年11月24日 申請(qǐng)日期1998年5月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月14日
發(fā)明者殷鎮(zhèn)良 申請(qǐng)人:殷鎮(zhèn)良