专利名称：一种用数字光盘作码盘的传感器的制作方法
技术领域：
本发明公开了一种传感器，特别指一种用数字光盘作码盘的传感器。
传感器技术在我国的研究和应用广泛，尤其是角度以及角速度传感器的应用领域更广泛，只要对转动的物体需要进行位置或速度的控制，就需要这种传感器；现代的角度传感器，基本上都采用了编码式传感器。通过这种传感器能把角位移信号转换为数字编码，从而方便地与数字系统连接。这种编码式传感器基本是以以下两种方式实现。1、脉冲盘式角度传感器在脉冲式编码器的圆盘上等角距地开有两道缝隙，内、外圈的相邻两缝距离错开半条缝宽。在圆盘的两侧分别安装光源和光电接收元件。当转动光盘时，光源经过透光和不透光的区域，每个码道将有一系列光电脉冲输出。为表示码盘的零位，一般在圆盘的某一径向位置开一狭缝。脉冲式编码器通过联轴节与被测轴连接，将角位移转换成A，B两脉冲信号，供双向计数器计数。同时还输出一路零脉冲信号，作零位标记。2、光电编码式角度传感器它采用光电元件代替机械的接触电刷，故它为非接触式传感器，它的测量精度和分辨很高，并且寿命长、可靠性高。当光源所形成的一束平行光投射在编码盘上时，光经过编码盘的透光和不透光区，在编码盘的另一侧形成了光脉冲，光脉冲照射在光电元件上产生相应的电脉冲，所以当编码盘转换位置时，传感器就可输出对应的数字码，所以光电式编码是一种绝对编码器。光电编码器的精度和分辨率取决于光电编码盘的精度和分辨率。要提高分辨率，常规的方法是增加编码盘码的道数。但增加到一定数量后，工艺就很难实现。上述的两种编码器式传感器各有特点，但它们有一个共同缺点制造工艺难度大、成本很高。即使一个分辨率在1/3000转左右的角度传感器，售价就高达3000元以上，严重阻碍了科研、生产的进步和工、农业及国防、科学领域的自动化进程。
本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种生产工艺简单、造价低、精度高的用数字光盘作码盘的传感器。
本发明是采用下述方案实现的，它是在现有数字(CD-ROM)光盘上等角距地刻录内外两圈凹槽，内、外圈相邻的两个凹槽错开半个凹槽宽度，用所述的数字(CD-ROM)光盘取代光电编码式传感器的光电编码盘，用激光头组件代替光电组件。
本发明的优点是它是利用CD-ROM的成熟技术制造编码盘，工艺简单，成本不超过1元人民币，生产的角度传感器成本低于100元。因为CD-ROM的凹槽宽度仅为0.4μM，其分辨率可达到1/100000以上。具有良好的经济效益和社会效益。
下面结合实施例进一步具体介绍本发明。
附图
为本发明实施例的示意图。
见附图，本发明的实施例包括光源、编码器、联轴节、光电转换器、计数器，其特点为其光源为由激光发生器6产生的激光3，编码器为由CD-ROM数字光盘制成的CD-ROM数字光盘编码4，光电转换器为激光头组件，其中CD-ROM数字光盘编码盘4一侧通过联轴节1与被测物2相连，激光头组件设置在CD-ROM数字光盘编码盘4的另一侧；当激光发生器6发出的激光3射向CD-ROM数字光盘编码盘4后会被分光镜5折射，激光3转向并穿过CD-ROM数字光盘编码盘4上的透明聚碳酸塑胶层后，再经CD-ROM数字光盘编码盘4上的铝层反射回来，反射光8再穿过分光镜5传到底下的激光读取头7，激光读取头7再依激光3的强弱将角度信号转换成“0”或“1”数字信号输入计算机转换成角度数显示在显示屏上。CD-ROM数字光盘编码器编码盘4是在CD-ROM数字光盘上等角距地刻录两圈凹槽形成两条码道，每条码道上分别设有一个激光读取头7，内外圈的相邻两凹槽错开半个凹槽的宽度。将两个激光读取头7分别定位在两个码道上，当光盘转动时，每个码道都将通过激光读取头的读取输出一系列脉冲。两列脉冲通过辨向电路识别旋转方向，输出脉冲通过计数器计数获得角度的增量。这种方式编码简单且在设计激光读取光头伺服系统时，只需对激光头进行控制而不需进行激光头的径向控制。物体转动的任意角度都对应盘上的一个编码，通过激光头读出(所能精确到的位上)数据，再经过信号放大输出。本发明的原理与光电编码式角度传感器是基本相同的，只是用了“数字光盘”取代了传统意义上的光电编码盘。在保证测量精度的同时，极大地降低了传感器的生产成本、性能价格比高，使工业自动控制技术的广泛应用。提高劳动生产率，降低生产成本，变得十分方便，同时，扩展了数字(CD-ROM)光盘的应用领域，为进一步完善传感器技术，提升传感器的性能价格比提供了一个全新的观念。
综上所述，本发明巧妙解决了传感器光电编码盘的制造工艺难题，可有效降低传感器的制造成本，提升其性能价格比，解决了人们长期迫切希望解决的技术难题，生产工艺简单，测量精度高，适于与各种型号的传感器配套使用。
权利要求
1.一种用CD-ROM光盘作码盘的传感器，包括光源、联轴节、光电转换器、计数器、码盘，其特征在于码盘为CD-ROM光盘。
2.根据权利要求1所述的一种CD-ROM光盘作码盘的传感器，其特征在于码盘是在CD-ROM光盘上等角距刻得两圈凹槽而构成。
3.根据权利要求1所述的一种CD-ROM光盘作码盘的传感器，其特征在于码盘上内、外圈相邻两码道相互错开半个凹槽宽度。
全文摘要
本发明涉及一种数字光盘式角度传感器,它是将CD－ROM光盘做成数字光盘编码盘,再将CD－ROM数字光盘编码盘取代光电编码式角度传感器中的光电编码盘,用激光头组件取代光电转换器即可制成本数字光盘式角度传感器,因为CD－ROM的凹槽宽度仅为0.4,其分辨率可高达1/100000以上。而且是利用CD－ROM的成熟技术制造编码盘,工艺很简单,成本不超过100元。
文档编号G01B11/26GK1338615SQ0112501
公开日2002年3月6日 申请日期2001年8月11日 优先权日2001年2月27日
发明者张亚平, 肖剑峰 申请人:湖南航天机电设备与特种材料研究所