[發明專利]轉動位置檢測器和相關方法

有效

• 申請號: 201110066043.6
• 申請日: 2011-03-18
• 公開（公告）號: CN102679910A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 小威廉·R·本納
• 申請（專利權）人: 小威廉·R·本納
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 白皎

1.一種轉動位置檢測器，該轉動位置檢測器包括：

殼體，具有由內壁限定的內部空間并具有位于所述殼體的頂部以允許馬達軸穿過的孔；

底座，設在所述殼體的內部空間中；

光源，被設置為使光線從鄰近的所述殼體的底部向上射入所述殼體的內部空間；

光檢測器組件，設置在所述殼體的內部空間內，并且包括基本上呈環狀扇形的、第一數量的光傳感器，這些光傳感器設置在所述底座上并且繞所述馬達軸的軸線和光源成對布置，每一對光傳感器包括一個“A”檢測器元件和一個“B”檢測器元件，成對布置的光傳感器被布置成使每個“A”檢測器沿周向設置在兩個“B”檢測器之間并且每個“B”檢測器設置在兩個“A”檢測器之間；

光攔截器，位于所述殼體的內部空間中，并能夠與位于所述光檢測器組件和所述光源上方的所述馬達軸一起轉動，所述光攔截器包括第二數量的、繞所述馬達軸的軸線排列的、具有基本上相等的表面積的、不透明的元件，所述第二數量等于所述第一數量的一半，其中，所述光攔截器的各元件的徑向延伸量基本上小于所述光傳感器的徑向延伸量；

反射面，位于所述光攔截器上方的所述殼體的內部空間中，其中，從光源發出的、到達所述反射面的光線被向下反射，使得光線中的一些光線到達所述光檢測器組件，而被所述光攔截器阻擋而不能到達所述反射面的光線未被所述光檢測器組件接收；以及

信號連接件，位于所述光檢測器元件和用于測量來自所述“A”檢測器和所述“B”檢測器的、與照射到其上的光量有關的信號的電路之間，來自“A”檢測器的信號和來自“B”檢測器的信號之間的差值與所述馬達軸的角位置有關。

2.根據權利要求1所述的轉動位置檢測器，其特征在于，所述光攔截器的各元件的徑向延伸量不大于所述光傳感器的內緣的徑向延伸量。

3.根據權利要求1所述的轉動位置檢測器，其特征在于，所述光攔截器具有多個開口，每個開口位于所述光攔截器的相鄰元件之間，并且其中所述光攔截器的多個開口中的每一個開口的弦角至少與所述光傳感器的弦角一樣大。

4.根據權利要求1所述的轉動位置檢測器，其特征在于，所述光源包括基本上與所述馬達軸的軸線對準的單一光源。

5.根據權利要求1所述的轉動位置檢測器，其特征在于，所述第一數量的光傳感器包括四個光傳感器。

6.根據權利要求1所述的轉動位置檢測器，其特征在于，所述光傳感器包括對光敏感的光傳感器材料，其中，照射在所述光傳感器上的每一單位面積上光的線性增加使得輸出信號基本上線性增加。

7.根據權利要求1所述的轉動位置檢測器，其特征在于，所述光攔截器的各元件包括葉片。

8.根據權利要求1所述的轉動位置檢測器，其特征在于，所述光攔截器包括基本上透明的盤，所述不透明的元件已經施加在該盤上。

9.根據權利要求1所述的轉動位置檢測器，其特征在于，所述反射面包括所述殼體的內壁的一部分。

10.根據權利要求1所述的轉動位置檢測器，其特征在于，所述反射面包括位于所述殼體的內部空間中的元件，該元件具有底面，所述底面的至少一部分是反光的，并且該元件還具有足以允許所述馬達軸穿過的孔。

11.根據權利要求1所述的轉動位置檢測器，其特征在于，所述光攔截器的各元件中的每一個元件還包括由該元件向下懸垂的側壁，從而形成基本上呈杯狀的光攔截器。

12.根據權利要求11所述的轉動位置檢測器，其特征在于，所述光攔截器的各元件中的每一個元件還包括從所述側壁的底部邊緣向外延伸的環狀扇形凸緣。

13.根據權利要求1所述的轉動位置檢測器，其特征在于，所述光攔截器包括基本上呈圓筒形的元件，該圓筒形的元件具有由側壁限定并設置為接收來自所述光源的光線的內部空間，該圓筒形元件具有一對相互間隔的、基本上具有相等面積的、通過其頂面的開口，以允許光線穿過到達所述反射面。

14.根據權利要求13所述的轉動位置檢測器，其特征在于，所述開口的弦角至少與所述光傳感器的弦角一樣大。