专利名称：光电码角位移变换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电码筒原理实现对360旋转角度自动测量的光电码角位移变换器。
通常采用罗盘或陀螺进行地理方位角测量，而对非磁性角度变化则多用电位器或常规的光电码筒(盘)。前者信号变换复杂，且难以小型化。后者的电位器由于磨擦扭矩的存在使旋转扭矩偏大，小扭矩的力驱动不起来，且输出不连续，通常的光电码盘亦是难以实现小型化，因此难以用其制成手持式小型风向、风速仪等，更无法既可用于地理方位角又可用于其它角位移测量。
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种价格低，扭矩甚小的光电码角位移变换器，为同时实现对风向和/或方位罗盘等各种小扭矩角位移奠定基础。
本实用新型有分别固定在底座及其上的支架的上下轴承之间的转轴，跟固定在圆盘而随转轴自由转动的光电偏码筒及与各码通相配合的送入微机标准接口的光电开关排(列)和转换电路(板)，其特征是光电开关排分两组固定在两个U字架上，且U字架是上下移位安装在底座上，与转换电路(板)相配合将输出信号送往微机处理。进一步以并/串转换电路代替。
图1本实用新型的主视图。
图2本实用新型的俯视图。
图3本实用新型的侧视图。
图4本实用新型的电原理图。
图5本实用新型其中之一的光电开关排的结构示意图。
图6本实用新型的光电开关排之一的结构侧视图。
图7本实用新型的光电码筒展开图。
其中1、光电开关排2、(编)码筒3、圆盘4、支架5、转轴6、上轴承7、螺母8、转换电路(板)9、下轴承10、底座11、U字架12、发光体13、发光体引线14、光敏体引线15、光敏体16、并行转换电路17、码道18、移位寄存器。
本实用新型有分别固定在底座10及其上的支架4的下轴承9与上轴承6之间的转轴5，跟固定在圆盘3上而随转轴5自由转动的光电编码筒2及与其各码道17相配合送入微机标准接口的光电开关排1和转换电路板8，其特征是作为光电收发组件的光电开关排1分两组固定在两个U字架11上，且U字架11是上下移位安装在底座10上，以便保证编码筒2上的码道17的错位排列和不影响角位移的测量，如图7，把所设计的码道自低位向高位隔位组成一组，如图示中的7位，则奇数为一组码道，偶数为另一组码道，各组的零位置自成一体，两组错开一定角度(如90°、180°等)。可以利用已有的由多个发光二极管L和光敏管N组成的光电开关排1和相应连接的电阻R组成的并行(码)输出电路和16(见虚框右侧)直接将输出信号送往微机处理。
上述码筒2设置在用螺母7固定于转轴5的圆盘3上，并处于两只U字架11口的间隙中，受任何角位移外力作用时，码筒2由其上的透光和遮光的状态的码道17形成并行循环码。本实用新型的码筒2和码道17的尺度可以相当小，最低位码道17的透光孔和遮光部的尺寸在0.7-2mm范围内，码筒2的直径和高皆可在15-30mm之间，码筒2以感光胶片制成。
作为本实用新型的实施例，如图4其转换电路板8为一经移位寄存器18将并行码转变为串行码的并/串转换电路，即上述转换电路9为并/串转换电路，移位寄存器18可选用型号74HC165等，它可将上述循环码的并行电路16的太多引线(见其输入端)减至四根，如图4的脚1、2、7、9的输出端。既大大减少了安装工艺，又提高了可靠性。
由此构筑的本实用新型体积小，扭矩小，且价格低，可广泛地用于手持式小型风向、风速仪等各种旋转角度的测量。
权利要求1.一种光电码角位移变换器，它有分别固定在底座(10)及其上的支架(4)的下轴承(9)与上轴承(6)之间的转轴(5)，跟固定在圆盘(3)上而随转轴(5)自由转动的光电编码筒(2)及与其各码道(17)相配合送入微机标准接口的光电开关排(1)和转换电路板(8)，其特征是作为光电收发组件的光电开关排(1)分两组固定在两个U字架(11)上，且U字架(11)是上下移位安装在底座(10)上以使编码筒(2)上的码道(17)错位排列。
2.根据权利要求1所述的变换器，其特征是上述变换电路(8)为一将并行码转变为串行码的并/串转换电路。
3.根据权利要求1所述的变换器，其特征是上述码筒(2)是以感光胶片制成。
4.根据权利要求1或3所述的变换器，其特征是码筒(2)的最低位码道(17)的透光孔和遮光部的尺寸在0.7-2mm范围内，码筒(2)的直径和高皆可在15-30mm之间。
专利摘要一种光电码角位移变换器,它有分别固定在底座及其上的支架的上下轴承之间的转轴,跟固定在圆盘而随转轴自由转动的光电偏码筒及与各码通相配合的送入微机标准接口的光电开关排和相应电路,其特征是光电开关排分两组固定在两个U字架上,且U字架是上下移位安装在底座上,经并/串转换电路将输出信号送往微机。本实用新型体积小,扭矩小,且价格低,可广泛地用于手持式小型风向、风速仪等各种旋转角度的测量。
文档编号G01D5/347GK2486953SQ01243518
公开日2002年4月17日 申请日期2001年6月15日 优先权日2001年6月15日
发明者王景田 申请人:王景田