[發明專利]一種用于激光平面掃描網絡空間定位系統的全范圍光電傳感器

有效

• 申請號: 201610822114.3
• 申請日: 2016-09-14
• 公開（公告）號: CN107816940B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 鐘征宇;劉青;潘曉
• 申請（專利權）人: 西安航通測控技術有限責任公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 42231 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 黃君軍

本發明涉及光電傳感器領域，具體涉及了一種應用于激光平面掃描網絡空間定位系統的全范圍光電傳感器，所述傳感器包括固定座組件、傳感器基體、光電池陣列、濾光玻璃罩、端蓋以及信號處理電路板。所述光電池陣列粘貼在傳感器基體上，并裝入由濾光玻璃罩、固定座組件和端蓋組成的密封裝置中，所述的固定座組件由安裝座主體和螺紋底座組成，并構成了安放信號處理電路板的空腔，通過安裝座主體上的內孔引出所述的光電池陣列引線,并與信號處理電路板連接。本發明能夠對光電池陣列進行保護，且由光電池陣列構成的多邊形柱體感光表面可在空間任何位置接受發射機發出的激光信號，解決了平面型光電傳感器測量范圍小于180°的問題，實現了全范圍測量功能。

技術領域

本發明涉及光電傳感器領域，特別涉及了一種應用于激光平面掃描網絡空間定位系統的全范圍光電傳感器。

背景技術

光電傳感器利用光電轉換原理把各種光信號轉變成為電信號，具有非接觸、響應快、效率高等優點，能將難以直接檢測的各種物理信號，如光強、光照度、輻射強度等，轉化為可量化和監控的電信號。在激光測量領域中，光電傳感器主要作用是探測激光信號強度，并將其轉化為可檢測電信號，經過后續算法得到長度、位置等信息。本發明的傳感器主要用在激光平面掃描網絡空間定位系統當中(見專利：雙旋轉激光平面發射機網絡的空間定位方法。申請號：200810150383.5)。

該系統是一種類似GPS定位系統的大尺寸測量系統，利用空間角度交會測量原理計算空間點三維坐標，與其他測量技術相比，具有效率高、不易丟光、擴展性良好等優點。激光平面掃描網絡空間定位系統主要由發射機和光電傳感器兩部分組成。其中，光電傳感器部分主要作用是接受每臺發射機發出的高速旋轉的激光平面，并將接收到的光信號轉化為脈沖信號。

作為激光信號的接收端，傳感器的入射光角度決定了系統的測量范圍和發射機的擺放位置。目前，光電傳感器主要由單個光電池和相應的電路組成，光電池封裝通常為 TO-8、TO-5以及TO-52等，但這類封裝的入射角一般小于120°。當接受角度小于180°時，傳感器接受發射機發出的激光平面個數將會減少，不僅影響了測量精度，而且會使測量空間存在大范圍的空間測量盲區。同時，通過增加光電池片數增大入射角度的方式，其難點在于在測量空間的任意方向上，需要保證傳感器輸出的信號的對稱性以及所測特征點位置不變。

發明內容

本發明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于提供了一種新型結構的光電傳感器，利用有序排布的光電池陣列，達到接收空間360°范圍內激光掃描的能力，解決現有光電傳感器入射角度小于180°的問題，在保證系統測量精度不變的前提下，減少空間測量盲區，提高系統的測量范圍。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種應用于激光平面掃描網絡空間定位系統的全范圍光電傳感器，主要包括：固定座組件、傳感器基體、光電池陣列、濾光玻璃罩、端蓋以及信號處理電路板；

進一步，所述的傳感器密閉封裝主要由安裝座組件、濾光玻璃罩以及端蓋構成；光電池陣列放置在密閉封裝中，并固定在傳感器基體上，以避免光電池表面刮花、積灰而引起的信號畸變；

進一步，所述的傳感器安裝座組件主要由螺紋底座和主安裝座組成，其中，螺紋底座上的長螺紋可與被測工件牢固連接，在使用過程中，方便拆卸；

進一步，所述傳感器基體為正16邊柱體，使傳感器光感面近似圓柱表面，避免掃描激光入射角度的差異性；

進一步，傳感器基體材料選用黃銅制成，以黃銅作為襯底，可減少陰極引線輸出內阻，保證了輸出模擬信號的準確度；

進一步，使用導電銀漿作為粘結劑，將光電池組和柔性PCB襯底粘合在一起；在粘貼過程中，使用私網印刷工藝保證涂層均勻性；固化后，導電膜厚為0.05mm-0.06mm；