专利名称：光纤车速传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光纤车速传感器，它属于光电技术领域，其利用光纤进行旋转信
号感知和信号传输，入射光为连续光，出射光为脉冲光，脉冲光信号转换成脉冲电信号供汽 车仪表盘使用。
二、 现有技术 现有车速传感器又叫里程表传感器，技术有三种方式， 一是干簧管接近式，二式金 属接近式，三是霍尔开关感应式，这三种方式各自原理如下 干簧管接近式干簧管是一种磁敏开关，它的两个触点由稀有金属材料制成，被封 装在真空的玻璃管里，只要用磁铁接近它，干簧管两个触点就会吸合在一起，使电路导通。 因此可以作为传感器用，用于计数，限位等等。 金属接近式金属接近式属于一种有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡 器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体 内部产生涡流，这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发 生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。 霍尔开关感应式霍尔效应集成传感器是由稳压电源，霍尔电压发生器，差分放大 器，施密特触发器和输出放大器组成的磁敏传感电路，其输入为磁感应强度，输出是一个数 字电压信号。
现有技术均为电磁转换原理，在信号采集部位均有电磁元件存在， 一次端信号均 为电信号；缺点由于汽车环境电磁干扰多、震动复杂、且车速传感器与仪表盘有一定距 离，信号需长线传输，存在连接故障和传输干扰；另一方面，现有技术零部件多，制造工艺复 杂，产品技术指标一致性难以保障。
三、发明的目的 本发明的目的是针对现有传感器弊端，提供一种采用光电技术原理，利用光纤将 连续光输入到旋转栅一面，再利用光纤从另一面接收，当旋转栅旋转时，连续光被调制为脉 冲光，经光电转换后，脉冲光在仪表盘部位被转换为数字电信号，供仪表盘使用的光纤车速 传感器。 本发明的任务是这样来完成的光纤车速传感器它由齿轮轴、信号采集腔，信号传 输体，光电转换体四个部分构成，采集腔是一个无尘密闭的空腔，内钳光纤及旋转栅，信号 采集腔内的旋转栅由齿轮轴与汽车变速箱连接，当旋转栅转动时，输入光纤的的连续光被 调制为输出光纤的脉冲光，脉冲光经光电转换后变为数字电信号，供仪表盘使用；所述的密 闭信号采集腔它由腔体、端盖、封尘橡胶片、旋转栅、光纤导入管构成，腔体分为上下两腔， 上腔安装封尘橡胶片，下腔安装旋转栅，旋转栅安装在旋转轴上，光纤导入管从底部接入信 号采集腔内。所述的旋转栅是一个园片，周边刻有均匀分布的凹槽或小孔；所述信号采集腔 与齿轮轴用轴端盖固定密封；所述的信号采集腔的封尘橡胶片为弹性防尘垫；所述的转速 信号的采集、传输利用光纤实现；所述的光电转换体内部装有发光管、接收管、调频电路、光电转换电路。 本发明提供的光纤车速传感器，信号采集腔外部装有齿轮轴，内部装有旋转栅，通
过齿轮轴将转速传递给旋转栅，当旋转栅转动时，输入光纤的连续光被调制为输出光纤的
脉冲光；光电转换内部装有发光管、接收管、调频电路、光电转换电路等，该部分功能为产生 连续光，接收脉冲光，进行光电转，输出为电脉冲信号；光电转换装于汽车仪表盘上，电脉冲 信号直接进入仪表盘，仪表盘处理后，显示车速及里程。 本发明改变传统的电磁传感方式为光电传感方式，它利用光纤将连续光输入到旋 转栅一面，再利用光纤从另一面接收，当旋转栅转动时，接收到的信号为脉冲光信号，脉冲 数/圈、占空比由旋转栅决定；它采用一体化的光纤采集与传输技术，将旋转物理量转换为 数字光电脉冲，实现了速度的感知。在汽车环境使用中，具有抗干扰能力强、故障率低、抗腐 蚀等有点，并且成本低、产品性能一致性好。
四
附图l为本发明的结构图。
附图2为本发明的信号采集腔的结构图。
附图3为本发明的凹槽形旋转栅的结构图。
附图4为本发明的小孔形旋转栅的结构图。
五、 具体实现方式 参照附图，本发明光纤车速传感器，它由齿轮轴(1)、信号采集腔(3)、信号传输体
(2) 、光电转换体(4)四个部分构成采集腔(3)是一个无尘密闭的空腔，内钳光纤管(8)、 齿轮轴(1)及旋转栅(8)，信号采集腔(3)的齿轮轴(1)连接变速箱齿轮；当旋转栅转动 时，输入光纤的连续光被调制为输出光纤的脉冲光，脉冲光经光电转换后变为数字电信号， 供仪表盘使用；信号传输体(2)的一端的嵌入光纤导管(8)另一端嵌入光电转换体(4);光 电转换体(4)内设光发射、光接收电路，安装在于汽车仪表盘上。 所述的密闭信号采集腔(3)它由腔体、齿轮轴(1)、封尘橡胶片(5)、旋转栅(9)、 光纤导入管(8)及轴端盖(7)构成，腔体分为上，下两部，上部安装封尘橡胶片(5)，下腔安 装有旋转栅(8)，旋转栅(8)安装在齿轮轴(1)上，光纤导入管(8)从底部接入信号采集腔
(3) 内；光纤导入管安装后，用固化胶密封管腔连接处，输入、输出光纤安装后，用密封胶封 堵光纤与管腔缝隙。 所述的旋转栅(8)是一个园片，周边刻有均匀分布的凹槽或小孔，输入、输出光纤 装于旋转栅孔(齿)圆周上下位置，且二者位于同一条垂线上，当旋转栅旋转时，入射连续 光受到栅格遮挡，变为出射的脉冲光，经光电转换后，变为电脉冲信号。所述的信号采集腔 (3)与齿轮轴(1)用轴端盖(7)固定密封； 所述的信号采集腔(3)的封尘橡胶片(5)为弹性防尘垫。光电转换体内部装有发 光发射电路，光接收电路，其功能为产生连续光，接收脉冲光，进行光电转，输出为电脉冲信 号；光电转换装于汽车仪表盘上，电脉冲信号直接进入仪表盘，仪表盘处理后，显示车速及 里程。
权利要求
一种光纤车速传感器，其特征在于它由齿轮轴(1)、信号采集腔(3)、信号传输体(2)、光电转换体(4)四个部分构成，信号采集腔(3)是一个无尘密闭的空腔，内钳光纤(7)及旋转栅(8)，信号采集腔(3)内的旋转栅(3)由齿轮轴(1)与汽车变速箱连接，当旋转栅转动时，输入光纤的连续光被调制为输出光纤的脉冲光，脉冲光经光电转换后变为数字电信号，供仪表盘使用；传输体(2)一端嵌入采集腔(3)，另一端嵌入光电转换体(4)，光电转换体(5)安装在于汽车仪表盘上；所述的密闭信号采集腔(3)它由腔体、轴端盖(6)、封尘橡胶片(5)、旋转栅(8)、光纤导入管(7)构成，腔体分为上、下两腔，上腔安装封尘橡胶片(5)，下腔安装旋转栅(8)，旋转栅(8)安装在齿轮轴(1)上，光纤导入管(7)从底部接入信号采集腔内(3)。
2. 如权利要求l所述的光纤车速传感器，其特征在于旋转栅(8)是一个园片，周边刻 有均匀分布的凹槽或小孔。
3. 如权利要求l所述的光纤车速传感器，其特征在于信号采集腔(3)与齿轮轴(1)用 轴端盖(6)固定密封。
4. 如权利要求1所述的光纤车速传感器，其特征在于信号采集腔(3)的封尘橡胶片 (5)为弹性防尘垫。
5. 如权利要求l所述的光纤车速传感器，其特征在于转速信号的采集、传输利用光纤 实现。
6. 如权利要求l所述的光纤车速传感器，其特征在于所述的光电转换体(4)内部装有发光发射电路，光接受电路。信号采集腔(3)及信号传输体(4)无电信号存在。
全文摘要
本发明涉及一种光纤车速传感器，它是针对现有电磁感应原理传感器弊端，提供一种基于光电转换原理的新型传感器，它利用光纤将连续光输入到旋转栅一面，再利用光纤从另一面接收，当旋转栅转动时，接收到的信号为脉冲光信号，脉冲数/圈、占空比由旋转栅决定；脉冲光信号经光电转换变为数字电信号，供仪表盘使用。该传感器由信号采集腔、信号传输体、光电转换体三个部分构成采集腔是一个无尘密闭的空腔，内钳光纤导管及旋转栅，旋转栅用齿轮轴与变速箱相连；信号传输体是两根等长的光纤，一端嵌入采集腔，另一端嵌入光电转换体；光电转换体产出续光信号，接收脉冲光信号，进行光电转换，安装于汽车仪表盘上。传感器的信号感知与传输无电路及电信号，只有光信号，在汽车环境使用中，具有抗干扰能力强、故障率低、抗腐蚀、重量轻等优点，并且成本低、产品性能一致性好。
文档编号G01P3/36GK101710129SQ200910219378
公开日2010年5月19日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者蔡挺 申请人:咸阳辰和电气有限公司