一種角位移測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及測(cè)量裝置，具體地涉及一種角位移測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 位移傳感器在工業(yè)領(lǐng)域如機(jī)床、機(jī)器人、生產(chǎn)線、電梯等擁有廣泛的應(yīng)用，這些機(jī) 床設(shè)備的使用精度很大程度上取決于位移傳感器的精度，而位移傳感器以編碼器最為廣泛 使用，可測(cè)量角位移或直線位移。目前大多的編碼器是基于光柵處理以光電碼盤(pán)為核心的 器件，光電碼盤(pán)的刻劃精度決定了編碼器的使用精度，而光電碼盤(pán)的精度越高，其加工難度 也越高，加工周期越長(zhǎng)，制作成本巨大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種角位移測(cè)量裝置以解決現(xiàn)有技術(shù)編碼器光電碼 盤(pán)局限性的技術(shù)問(wèn)題。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下的技術(shù)方案：
[0005] 角位移測(cè)量裝置，包括轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸下端固定有旋轉(zhuǎn)遮光器，光源設(shè)于所述旋轉(zhuǎn) 遮光器上方，所述旋轉(zhuǎn)遮光器下方設(shè)有固定遮光器，所述固定遮光器的下方設(shè)有由兩組具 有光電轉(zhuǎn)換特性的元器件組成的光電器件，所述兩組具有光電轉(zhuǎn)換特性的元器件的感光區(qū) 域的交線與所述轉(zhuǎn)軸的軸線相交，光電元件排列分布，感光范圍覆蓋變化的通光區(qū)域，根據(jù) 兩組光電元件的感光量的增加或減少判斷被測(cè)軸的正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)；所述光電器件與數(shù)據(jù) 處理模塊部件相連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊部件位于所述光電器件的正下方。本裝置工作時(shí)， 轉(zhuǎn)軸與需要測(cè)量的軸作同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)遮光器與固定遮光器相對(duì)運(yùn)動(dòng)使光通面積發(fā)生 變化，光電器件把接收的光量轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N模擬量，經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊部件轉(zhuǎn)換為數(shù)字量進(jìn)行 細(xì)分得到被測(cè)器件軸的旋轉(zhuǎn)位置。
[0006] 作為本技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述具有光電轉(zhuǎn)換特性的元器件為光電池、光敏電 阻、光電管中一種。
[0007] 作為本技術(shù)方案的再一種改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)處理模塊部件用于對(duì)該光電器件輸出的 感光模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并運(yùn)算出當(dāng)前被測(cè)軸的旋轉(zhuǎn)角度并將該旋轉(zhuǎn)角度信息輸出。
[0008] 總之，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
[0009] 本實(shí)用新型以光源、轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)遮光器、固定遮光器、光電器件，數(shù)據(jù)處理模塊部件 組成一個(gè)全新的角位移測(cè)量裝置，本裝置工作時(shí)，轉(zhuǎn)軸與需要測(cè)量的軸作同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋 轉(zhuǎn)遮光器與固定遮光器相對(duì)運(yùn)動(dòng)使光通面積發(fā)生變化，光電器件把接收的光量轉(zhuǎn)變?yōu)槟?擬量，經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊部件轉(zhuǎn)換為數(shù)字量進(jìn)行細(xì)分即得到被測(cè)器件軸的旋轉(zhuǎn)位置，通過(guò)運(yùn) 用本裝置解決了現(xiàn)有技術(shù)編碼器測(cè)量精度受光電碼盤(pán)的限制的技術(shù)性難題，同時(shí)本實(shí)用新 型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了制作難度，縮短了生產(chǎn)周期，大幅降低了生產(chǎn)成本；對(duì)被測(cè)軸的每個(gè)旋 轉(zhuǎn)角度，本裝置都能通過(guò)感光量去識(shí)別，具有絕對(duì)位置編碼功能；本裝置斷電重啟后，能識(shí) 別斷電前被測(cè)軸的位置，故斷電時(shí)，位置信息不會(huì)丟失。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1為實(shí)施例中的角位移測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011] 圖2為角位移測(cè)量裝置的遮光范圍示意圖；
[0012] 圖3為實(shí)施例三的光電轉(zhuǎn)換曲線圖
[0013] 圖中：1光源，2轉(zhuǎn)軸，3旋轉(zhuǎn)遮光器，4固定遮光器，5光電器件，6數(shù)據(jù)處理模塊部 件，51第一組光電池，52第二組光電池。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 附圖僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專(zhuān)利的限制。
[0015] 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說(shuō)明可能省略是可以理解 的。
[0016] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯 然，所描述的實(shí)施例僅僅是實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新 型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施 例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0017] 如圖1所示，為本實(shí)施例的角位移測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖，包括轉(zhuǎn)軸2,所述轉(zhuǎn)軸2下 端固定有旋轉(zhuǎn)遮光器3,光源1設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)遮光器3上方，所述旋轉(zhuǎn)遮光器3下方設(shè)有固 定遮光器4,所述固定遮光器4的下方設(shè)有由兩組具有光電轉(zhuǎn)換特性的元器件組成的光電 器件5,所述兩組具有光電轉(zhuǎn)換特性的元器件的感光區(qū)域的交線與所述轉(zhuǎn)軸2的軸線相交， 光電元件排列分布，感光范圍覆蓋變化的通光區(qū)域，根據(jù)兩組光電元件的感光量的增加或 減少判斷被測(cè)軸的正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述具有光電轉(zhuǎn)換特性的元器件為光電池、光敏電阻、 光電管中的一種，本實(shí)施例中優(yōu)選為光電池；所述光電器件5與數(shù)據(jù)處理模塊部件6相連 接，所述數(shù)據(jù)處理模塊部件6位于所述光電器件5的正下方。
[0018] 本裝置工作時(shí)，光源1通電，轉(zhuǎn)軸2與被測(cè)軸通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接在一起，轉(zhuǎn)軸與被測(cè) 軸做同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)遮光器3與固定遮光器4相對(duì)運(yùn)動(dòng)使光通面積發(fā)生變化，光電池 產(chǎn)生相應(yīng)變化的光電流；如圖2所示，旋轉(zhuǎn)遮光器3旋轉(zhuǎn)至A (第一組光電池51)、B (第二 組光電池52)位置時(shí)，通光量相等，兩處關(guān)于兩組光電池5的感光分界面對(duì)稱(chēng)，以旋轉(zhuǎn)遮光 器3完全遮光部分為起點(diǎn)，光電池5產(chǎn)生的光電流如圖3所示，1 3為第一組光電池51感應(yīng) 產(chǎn)生的光電流，Ib為第二組光電池52感應(yīng)產(chǎn)生的光電流，I為兩組光電池輸出的總電流， 即I = Ia+Ib;光電流通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊部件6轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，數(shù)字量S (0-2D)對(duì)應(yīng)本裝置 的旋轉(zhuǎn)角度Θ (0° -360° );其中S = Sa+Sb，Sa、Sb分別為I a、Ib對(duì)應(yīng)的數(shù)字量，量值范圍 (O-D)，
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種角位移測(cè)量裝置，其特征在于，包括轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸一端固定有旋轉(zhuǎn)遮光器，光 源設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)遮光器上方，所述旋轉(zhuǎn)遮光器下方設(shè)有固定遮光器，所述固定遮光器的下 方設(shè)有由兩組具有光電轉(zhuǎn)換特性的元器件組成的光電器件，所述兩組具有光電轉(zhuǎn)換特性的 元器件的感光區(qū)域的交線與所述轉(zhuǎn)軸的軸線相交，所述光電器件與數(shù)據(jù)處理模塊部件相連 接，所述數(shù)據(jù)處理模塊部件位于所述光電器件的正下方。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種角位移測(cè)量裝置，其特征在于，所述具有光電轉(zhuǎn)換特性的 元器件為光電池、光敏電阻、光電管中的一種。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種角位移測(cè)量裝置，屬于編碼器領(lǐng)域，該裝置包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸一端固定有旋轉(zhuǎn)遮光器，光源設(shè)于旋轉(zhuǎn)遮光器上方，旋轉(zhuǎn)遮光器下方設(shè)有固定遮光器，固定遮光器的下方設(shè)有由兩組具有光電轉(zhuǎn)換特性的元器件組成的光電器件，所述兩組具有光電轉(zhuǎn)換特性的元器件的感光區(qū)域的交線與所述轉(zhuǎn)軸的軸線相交，所述光電器件與數(shù)據(jù)處理模塊部件相連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊部件位于所述光電器件的正下方。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了制作難度，縮短了生產(chǎn)周期，大幅降低了生產(chǎn)成本；對(duì)被測(cè)軸的每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度，本裝置都能通過(guò)感光量去識(shí)別，具有絕對(duì)位置編碼功能；本裝置斷電重啟后，能識(shí)別斷電前被測(cè)軸的位置，故斷電時(shí)，位置信息不會(huì)丟失。
【IPC分類(lèi)】G01B11-26
【公開(kāi)號(hào)】CN204373620
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520010519
【發(fā)明人】王新力
【申請(qǐng)人】佛山輕子精密測(cè)控技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月8日