[發明專利]角度傳感器

在審

• 申請號: 201711112061.7
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107727004A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 成秋庚;沈建武;王俏
• 申請（專利權）人: 深圳中天云隼科技有限公司
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;G01D5/347
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及測繪測量技術，尤其涉及一種角度傳感器。

【背景技術】

隨著科學技術和生產工藝的飛速發展，在自動控制等許多領域都對角度測量提出了越來越高的要求。光電測角法由于具有非接觸、高精度和高靈敏度的特點被廣泛應用。目前常用的光電測角法主要有對射式光電角度測量法和反射式光電角度測量法。此兩種方法在運用過程中各有其優勢及劣勢。本發明在結合此兩種測角法的基礎上，提出一種具備兩者優勢的新的角度傳感器，使光電測角的測量精度得到不斷提高。

【發明內容】

本發明針對以上問題提出了一種高精度的能夠保證測量時精度要求的角度傳感器，該角度傳感器用于實時測量轉動機構的轉動角度。

本發明所述涉及角度傳感器，包括機身、待測量軸、光電轉換器、編碼盤，其中待測量軸是配套于機身上的活動轉動件，而編碼盤是套接在待測量軸之上并與待測量軸保持同軸同步轉動的圓環片狀部件，光電轉換器呈橋架形，沿編碼盤半徑方向跨設在編碼盤之上，固定于機身上，在光電轉換器靠編碼盤圓心一端內置光源，編碼盤的上表面有編碼部位，在光電轉換器對應編碼盤的編碼部位內置光電傳感器。

該編碼盤包括編碼讀數盤、導光板、反光膜和底蓋，該編碼讀數盤、導光板、反光膜大小形狀一致，依次層疊集成為一體，編碼讀數盤在朝向光電轉換器的上表面，而底蓋設置在最下方，通過底蓋與待測量軸固定安裝，保持待測量軸與編碼盤兩者同步同軸轉動。

該光電轉換器呈橋架形，兩端各有直角折角端部，一端內置光源，該光源發光方向對應編碼盤的導光板，編碼盤的上表面有編碼部位，而光電轉換器對應編碼盤編碼部位內置若干個光電傳感器，該光電傳感器沿編碼盤半徑方向直線陣列于光電轉換器之內，該光電傳感器感測并讀取編碼盤中透出的光線信號。

在編碼讀數盤上的編碼部位設有遮光部和透光孔，其中遮光部代表編碼讀數0，而透光孔代表編碼讀數1，編碼讀數盤整體包括第一位編碼、第二位編碼、第三位編碼、第四位編碼和第五位編碼。

光電轉換器的光電傳感器通過編碼讀數盤的透光孔和遮光部讀取數值，將光編碼數值轉換成電信號。

在光電傳感器內設一級控制器，接收光電傳感器信號，并進行參數編譯，通過通信接口發送出去。

在底蓋下方還設有PCB板，在PCB板內設二級控制器，通過通信接口接收一級控制器發送過來的信號。

該反光膜采用鏡面反光材料制成，設置在導光板底層，防止光線擴散。

本發明的創新性在于精密快速測量轉動角度，首創了導光板光電編碼測量系統。

【附圖說明】

圖1是本發明角度傳感器的結構示意圖；

圖2是本發明角度傳感器的光電轉換器結構示意圖；

圖3是本發明角度傳感器的編碼盤示意圖；

圖4是本發明角度傳感器的編碼盤拆分結構圖；

其中： 10、機身；20、待測量軸；30、光電轉換器；31、光電傳感器；40、編碼盤；41、編碼讀數盤；401、第一位編碼；402、第二位編碼；403、第三位編碼；404、第四位編碼；405、第五位編碼；411、遮光部；412、透光孔；42、導光板；43、反光膜；44、底蓋；50、光源；60、PCB板。

【具體實施方式】

下面將結合附圖及實施例對本發明角度傳感器進行詳細說明，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。