专利名称：位置检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及位置检测领域，尤其涉及一种用于电机的位置检测装置。
背景技术：
目前，很多设备需要基于位置信息进行工作，例如电动窗帘、电动幕布、电动车窗、 电动玩具、电动机器人、在PTZ (Pan/Tilt/Zoom)摄像机和电动云台等。为此，这些设备通常 使用位置检测装置，用于检测运动部件的位置信息，包括运动部件的旋转方向、相对位置和 绝对位置中的至少一个。
现有的一种位置检测装置包括位置模版和传感器组件。其中，位置模版安装在电 机的转子转轴上与转子转轴同步旋转并由内外两圈结构构成。内圈结构包括一个垛口和一 个齿，其状态跳变代表绝对参考位置。外圈结构包括循环变化的梳状垛口和齿，代表相对位 置。传感器组件固定不动并包括三个传感器，其中一个传感器用于检测位置模版的内圈结 构的状态跳变，作为绝对位置，而另外两个传感器输出脉冲形成90°的相位差，这两个传感 器输出脉冲的状态变化顺序指示电机的转子转轴的旋转方向，状态变化计数指示电机的转 子转轴的相对位置。然而，由于位置模版所采用的两圈结构具有较大的体积，因此该位置检 测装置的体积较大。
公开号为CN101377424A的中国专利申请公开了一种位置检测装置，其包括位置 模版和传感器组件。其中，位置模版包括一个循环变化的垛口和齿组成的梳状结构。传感器 组件包括三个透射式光学传感器，这三个传感器之间的距离形成大约120°的相位差。S[2， 1,0]的输出脉冲的状态变化指示电机的转子转轴的运动方向、相对位置和绝对位置。由于 循环变化的梳状结构相比于前述两圈结构具有更小的体积，因此，相比于前述现有的位置 检测装置，该位置检测装置的体积更小。然而，对于该位置检测装置，为了准确地检测位置 信息，传感器组件中的各个光学传感器的安装位置精度要求很高，但正常生产中很难保证 这样的精度要求。发明内容
考虑现有技术的上述问题，本发明实施例提供一种用于电机的位置检测装置，其 不需要较高的传感器安装精度就能准确地检测电机的转轴的位置信息。
按照本发明实施例的一种用于电机的位置检测装置，包括定片栅格部件，其固定 不动，并且包括多个栅格窗；动片栅格部件，其可安装在所述电机的转子转轴上与所述转子 转轴同步旋转，并且包括一个360度的栅格窗；光照射部件，其向所述定片栅格部件的所述 多个栅格窗照射光线；以及，多个光学传感器，每一个光学传感器与所述定片栅格部件的所 述多个栅格窗的其中一个栅格窗相对应，并且根据经由所述对应的栅格窗的、穿过所述动 片栅格部件的所述栅格窗的光线的强度，输出信号，其中，所述定片栅格部件的所述多个栅 格窗在所述定片栅格部件上的排列方式使得，当所述动片栅格部件随着所述电机的所述转 子转轴同步旋转时，经由所述定片栅格部件的所述多个栅格窗中与所述多个光学传感器相对应的各个栅格窗的、穿过所述动片栅格部件的栅格窗的光线的强度变化互不相同，其中， 所述多个光学传感器所输出的信号的状态变化指示所述电机的所述转子转轴的位置信息。
由于是利用传感器根据来自定片栅格部件和动定片栅格部件的光线的强度而输 出的信号的状态变化来指示电机的转轴的位置信息，因此，不需要传感器的安装精度很高， 就能检测电机的转轴的位置信息。
本发明的其它特征、特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得更加 显而易见。其中
图1A示出了按照本发明第一实施例的位置检测装置的主视图1B示出了按照本发明第一实施例的位置检测装置的仰视剖面图1C示出了按照本发明第一实施例的定片栅格部件的示意图1D示出了按照本发明第一实施例的动片栅格部件的示意图2示出了按照本发明第一实施例的反射式传感器组件所输出的信号的状态变 化示意图3示出了按照本发明第二实施例的位置检测装置的示意图4A示出了按照本发明第三实施例的位置检测装置的主视图4B示出了按照本发明第三实施例的位置检测装置的侧视图4C示出了按照本发明第三实施例的定片栅格部件的示意图4D示出了按照本发明第三实施例的动片栅格部件的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提出了一种用于电机的位置检测装置，包括定片栅格部件、动片栅 格部件、光照射部件和多个光学传感器，其中，定片栅格部件固定不动并且包括多个栅格 窗，动片栅格部件可安装在电机的转子转轴上与转子转轴同步旋转，并且包括一个360度 的栅格窗，光照射部件向定片栅格部件的多个栅格窗照射光线，多个光学传感器的每一个 光学传感器与定片栅格部件的多个栅格窗的其中一个栅格窗相对应，并且根据经由所对应 的栅格窗的、穿过动片栅格部件的栅格窗的光线的强度，输出信号，其中，定片栅格部件的 多个栅格窗在定片栅格部件上的排列方式使得，当动片栅格部件随着电机的转子转轴同步 旋转时，经由定片栅格部件的多个栅格窗中与多个光学传感器相对应的各个栅格窗的、穿 过动片栅格部件的栅格窗的光线的强度变化互不相同，其中，多个光学传感器所输出的信 号的状态变化指示电机的转子转轴的位置信息。。
由于是利用传感器根据来自定片栅格部件和动定片栅格部件的光线的强度而输 出的信号的状态变化来指示电机的转子转轴的位置信息，因此，不需要传感器的安装精度 很高，就能检测电机的转子转轴的位置信息。
下面，将结合附图详细描述本发明的各个实施例。
(第一实施例)
参见图1A-1B，其示出了按照本发明第一实施例的位置检测装置的示意图。如图 1A-1B所示，位置检测装置10包括定片栅格部件20、动片栅格部件30和四个反射式传感器组件3
、5[1]、5[2]、5[3]。
其中，定片栅格部件20可安装在电机50外壳上，固定不动。如图1C所示，定片栅格部件20是片状物并且为白色，以均匀反射光线，而电机50的外壳为黑色以均匀吸收光线。定片栅格部件20包括多个栅格窗，每一个栅格窗的各个栅格的间距相同。
动片栅格部件30可安装在电机50的转子转轴52上与转子转轴52同步旋转。如图1D所示，动片栅格部件30是片状物并且为黑色，以均匀吸收光线。动片栅格部件30包括一个360°的圆环状的栅格窗,该栅格窗的各个栅格的间距相同。
定片栅格部件20的该多个栅格窗在定片栅格部件20上的排列满足以下关系，以使得当动片栅格部件30随着电机50的转子转轴52同步旋转时，定片栅格部件20的该多个栅格窗中与反射式传感器组件s
、S[l]、S[2]、S[3]相对应的各个栅格窗所反射的、穿过动片栅格部件30的栅格窗的光线的强度变化互不相同
m = (i±l/j)*n
其中，m表示定片栅格部件20的该多个栅格窗的窗距，η表示动片栅格部件30的栅格窗的栅格间距，1、j为整数。
反射式传感器组件S
、S[1]、S[2]、S[3]安装在位于电机50外部的支架上，相对于定片栅格部件20固定不动。反射式传感器组件S [O]、S [I]、S [2]、S [3]中的每一个与定片栅格部件20中的多个栅格窗的其中一个栅格窗相对应。反射式传感器组件S
、S[1]、 S [2]、S [3]中的每一个包括一个照射单元L和一个光学传感器S，其中，照射单元L将光穿过动片栅格部件30的栅格窗照射到定片栅格部件20中的对应栅格窗上，光学传感器S感测定片栅格部件20中的对应栅格窗所反射的并且穿过动片栅格部件30的栅格窗的光线， 并根据所感测的光线的强度输出信 号，该信号可以是但不局限于电流信号或电压信号等。
以下，以反射式传感器组件S [O]为例来描述反射式传感器组件S [O]、S[1]、S[2]、 S[3]中的每一个反射式传感器组件如何输出信号(A)当动片栅格部件30的栅格窗的栅格完全对正定片栅格部件20中传感器S
所对应的栅格窗的栅格时，完全遮住了定片栅格部件20中传感器S
所对应的栅格窗可反射光线的区域，没有光线从定片栅格部件20 中传感器S [O]所对应的栅格窗反射并穿过动片栅格部件30的栅格窗而到达传感器S [O]， 因此，传感器S [O]输出值为零的信号；(B)当动片栅格部件30的栅格窗的栅格从完全对正定片栅格部件20中传感器S
所对应的栅格窗的栅格逐渐变为完全对正定片栅格部件 20中传感器S
所对应的栅格窗的栅格间隙时,定片栅格部件20中传感器S
所对应的栅格窗可反射光线的区域从完全被遮住逐渐变为完全显露，从定片栅格部件20中传感器S [O]所对应的栅格窗反射并穿过动片栅格部件30的栅格窗而到达传感器S [O]的光线从零逐渐变为最大数量，因此，传感器S[O]输出从零逐渐变为最大值的信号；(C)当动片栅格部件30的栅格窗的栅格完全对正定片栅格部件20中传感器S
所对应的栅格窗的栅格间隙时，定片栅格部件20中传感器S
所对应的栅格窗可反射光线的区域完全显露出来，从定片栅格部件20中传感器S [O]所对应的栅格窗反射并穿过动片栅格部件30的栅格窗而到达传感器S
的光线的数量持续处于最大值，因此，传感器S
输出具有最大值的信号；以及，(D)当动片栅格部件30的栅格窗的栅格从完全对正定片栅格部件20中传感器 S[O]所对应的栅格窗的栅格间隙逐渐变为完全对正定片栅格部件20中传感器S
所对应的栅格窗的栅格时，定片栅格部件20中传感器S
所对应的栅格窗可反射光线的区域从完全显露逐渐变为完全被遮住，从定片栅格部件20中传感器S
所对应的栅格窗反射并 穿过动片栅格部件30的栅格窗而到达传感器S [O]的光线从最大数量逐渐变为零，因此，传 感器S
输出从最大值逐渐变为零的信号。
由于当动片栅格部件30随着电机50的转子转轴52同步旋转时，定片栅格部件20 的多个栅格窗中与反射式传感器组件S
、S[l]、S[2]、S[3]相对应的各个栅格窗所反射 的且穿过动片栅格部件30的栅格窗的光线的强度变化互不相同，因此，反射式传感器组件 S
、S[1]、S[2]、S[3]各自所输出的信号的状态变化互不相同。从而，反射式传感器组件 S
、S[1]、S[2]、S[3]所输出的信号的状态变化可以指示电机50的转子转轴52的位置信 息，其中，反射式传感器组件S
、S[l]、S[2]、S[3]所输出的信号的状态变化顺序指示电 机50的转子转轴52的旋转方向，而反射式传感器组件S [O]、S [I]、S [2]、S [3]所输出的信 号的状态变化数量指示电机50的转子转轴52的相对位置。
参见图2，其示出了按照本发明第一实施例的反射式传感器组件所输出的信号的 状态变化示意图。这里，假设图2所示出的是当电机50的转子转轴52顺时针旋转时传感 器S [O]、S [I]、S [2]、S [3]各自所输出的信号的状态变化。
从图2可以看出，当电机50的转子转轴52按照顺时针旋转时，传感器S [O]、S [I]、 S[2]、S[3]各自所输出的信号的状态变化按如下顺序进行传感器S
所输出的信号的状 态变化顺序为零、逐渐变大、最大值、逐渐变小、零、逐渐变大、最大值、逐渐变小.· ·，传感器 S[l]所输出的信号的状态变化顺序为逐渐变小、零、逐渐变大、最大值、逐渐变小、零、逐渐 变大、最大值...，传感器s[2]所输出的信号的状态变化顺序为逐渐变小、零、逐渐变大、最 大值、逐渐变小、零、逐渐变大、最大值...，以及，传感器S [3]所输出的信号的状态变化顺 序为逐渐变大、最大值、逐渐变小、零、逐渐变大、最大值、逐渐变小、零...。因此，通过检测 传感器S [O]、S [I]、S [2]、S [3]各自所输出的信号的状态变化顺序就可以确定电机50的转 子转轴52的旋转方向。此外，在已经通过外界确定了电机50的转子转轴52的绝对参考位 置情况下，当确定了电机50的转子转轴52的旋转方向时，通过计算自该绝对参考位置起传 感器S
、S[l]、S[2]、S[3]各自所输出的信号的状态变化数量，就可得到电机50的转子 转轴52的相对位置。也就是说，通过传感器S
、S[l]、S[2]、S[3]各自所输出的信号的 状态变化顺序和状态变化数量，即可获得电机50的转子转轴52的位置信息。
从本发明第一实施例的上面描述可知，由于定片栅格部件20和动片栅格部件30 都是片状物，相比于现有技术中的位置模版的两圈结构或梳状结构具有更小的体积，因此， 相对于现有技术的位置检测装置，本发明第一实施例的位置检测装置的体积更小。此外，由 于是利用传感器根据定片栅格部件20所反射的并且穿过动定片栅格部件30的光线的强度 而输出的信号的状态变化来指示电机的转轴的位置信息，因此，不需要传感器S
、S[l]、 S[2]、S[3]的安装精度很高，就能检测电机的转轴的位置信息。
(第二实施例)
本发明第二实施例与本发明第一实施例的不同之处在于位置检测装置的定片栅 格部件20和反射式传感器组件S
、S[1]、S[2]、S[3]的安装方式不相同。为了简单起见， 下面只详细描述这两个实施例不同点，两者相同的地方不再赘述。
参见图3，其示出了按照本发明第二实施例的位置检测装置的示意图。如图3所 示，定片栅格部件20可安装在位于电机50外的支架上，反射式传感器组件S
、S[l]、S[2] > S[3]安装在电机50外壳上。其中，与本发明第一实施例相同，反射式传感器组件 S
、S[1]、S[2]、S[3]相对于定片栅格部件20固定不动。
(第三实施例)
本发明第三实施例与本发明第一实施例的不同之处在于位置检测装置的定片栅格部件和动片栅格部件是筒状物。为了简单起见，下面只详细描述这两个实施例不同点，两者相同的地方不再赘述。
参见图4A-4B，其示出了按照本发明第三实施例的位置检测装置的示意图。如图 4A-4B所示，位置检测装置IOA包括定片栅格部件20A、动片栅格部件30A和四个反射式传感器组件 S [O]、S [I]、S [2]、S [3]。
其中，定片栅格部件20A可通过支架安装在电机50外壳上，固定不动。如图4C所示，定片栅格部件20A是筒状物并且为白色，以均匀反射光线。定片栅格部件20A包括多个栅格窗，每一个栅格窗的各个栅格的间距相同。
动片栅格部件30A可安装在电机50的转子转轴52上与转子转轴52同步旋转。如图4D所示，动片栅格部件30A是筒状物并且为黑色，以均匀吸收光线。动片栅格部件30A 包括一个360°的圆筒状的栅格窗,其各个栅格的间距相同。
定片栅格部件20A的该多个栅格 窗在定片栅格部件20A上的排列满足以下关系， 以使得当动片栅格部件30A随着电机50的转子转轴52同步旋转时，定片栅格部件20A的该多个栅格窗中与反射式传感器组件s
、S[l]、S[2]、S[3]相对应的各个栅格窗所反射的且穿过动片栅格部件30A的栅格窗的光线的强度变化互不相同
m = (i±l/j)*n
其中，m表示定片栅格部件20A的该多个栅格窗的窗距，η表示动片栅格部件30A 的栅格窗的栅格间距，1、j为整数。
反射式传感器组件S
、S[1]、S[2]、S[3]可安装在位于电机50外壳上,相对于定片栅格部件20A固定不动。反射式传感器组件S[O]、S[I]、S[2]、S[3]中的每一个与定片栅格部件20A中的多个栅格窗的其中一个栅格窗相对应。反射式传感器组件S
、S[l]、 S [2]、S [3]中的每一个包括一个照射单元L和一个光学传感器S，其中，照射单元L将光穿过动片栅格部件30A的栅格窗照射到定片栅格部件20A中的对应栅格窗上，光学传感器S 感测定片栅格部件20A中的对应栅格窗所反射的并且穿过动片栅格部件30A的栅格窗的光线，并根据所感测的光线的强度输出信号，该信号可以是但不局限于电流信号或电压信号坐寸ο
由于当动片栅格部件30A随着电机50的转子转轴52同步旋转时，定片栅格部件 20A的多个栅格窗中与反射式传感器组件S
、S[1]、S[2]、S[3]相对应的各个栅格窗所反射的且穿过动片栅格部件30A的栅格窗的光线的强度变化互不相同，因此，反射式传感器组件反射式传感器组件S[O]、S[I]、S[2]、S[3]所输出的信号的状态变化也互不相同。从而，反射式传感器组件S
、S[1]、S[2]、S[3]所输出的信号的状态变化可以指示电机50的转轴52的位置信息，其中，反射式传感器组件S
、S[1]、S[2]、S[3]所输出的信号的状态变化顺序指示电机50的转轴52的旋转方向，而反射式传感器组件S [O]、S[l]、S[2]、S[3] 所输出的信号的状态变化数量指示电机50的转轴52的相对位置。
反射式传感器组件S[O]、S[I]、S[2]、S[3]所输出的信号的状态变化方式与本发明第一实施例所示出的方式相同，这里不再赘述。
从本发明第三实施例的上面描述可知，由于定片栅格部件和动片栅格部件都是筒 状物，相比于现有技术中的位置模版的两圈结构或梳状结构具有更小的体积，因此，相对于 现有技术的位置检测装置，本发明第三实施例的位置检测装置的体积更小。此外，由于是利 用传感器根据定片栅格部件所反射的并且穿过动定片栅格部件的光线的强度而输出的信 号的状态变化来指示电机的转轴的位置信息，因此，不需要传感器的安装精度很高，就能检 测电机的转轴的位置信息。
(第四实施例)
本发明第四实施例与本发明第一、二和三实施例的不同之处在于位置检测装置 包括四个透射式传感器组件SI [O]、SI [I]、SI [2]、SI [3]，而不是四个反射式传感器组件 S
、S[1]、S[2]、S[3]。为了简单起见，下面只详细描述本实施例与上述第一、二和三实施 例的不同点，它们之间相同的地方不再赘述。
透射式传感器组件SI [O]、SI [I]、SI [2]、SI [3]中的每一个与定片栅格部件20或 20A中的多个栅格窗的其中一个栅格窗相对应。透射式传感器组件SI [O]、SI [I]、SI [2]、 SI [3]中的每一个包括一个照射单元LI和一个光学传感器SI，其中，照射单元LI直接将光 照射到定片栅格部件20或20A中的对应栅格窗上，光学传感器SI感测照射单元LI所照射 的并且穿过定片栅格部件20或20A中的对应栅格窗和动片栅格部件30或30A的栅格窗的 光线，并根据所感测的光线的强度输出相应的信号，该信号可以是但不局限于电流信号或 电压信号等。
以下，以透射式传感器组件SI [O]为例来描述透射式传感器组件SI [O]、SI [I]、 SI [2]、SI [3]中的每一个透射式传感器组件如何输出信号(A)当动片栅格部件30或30A 的栅格窗的栅格完全对正定片栅格部件20或20A中传感器SI [O]所对应的栅格窗的栅格 间隙时，没有任何光线穿过定片栅格部件20或20A中传感器SI [O]所对应的栅格窗和动片 栅格部件30或30A的栅格窗而到达传感器SI [O]，因此，传感器SI [O]输出值为零的信号； (B)当动片栅格部件30或30A的栅格窗的栅格从完全对正定片栅格部件20或20A中传感 器SI [O]所对应的栅格窗的栅格间隙逐渐变为完全对正定片栅格部件20或20A中传感器 SI [O]所对应的栅格窗的栅格时，穿过定片栅格部件20或20A中传感器SI [O]所对应的栅 格窗和动片栅格部件30或30A的栅格窗而到达传感器SI [O]的光线从零逐渐变为最大数 量，因此，传感器SI [O]输出从零逐渐变为最大值的信号；(C)当动片栅格部件30或30A的 栅格窗的栅格完全对正定片栅格部件20或20A中传感器SI [O]所对应的栅格窗的栅格时， 穿过定片栅格部件20或20A中传感器SI [O]所对应的栅格窗和动片栅格部件30或30A的 栅格窗而到达传感器SI [O]的光线的数量持续处于最大值，因此，传感器SI [O]输出具有 最大值的信号；以及，(D)当动片栅格部件30或30A的栅格窗的栅格从完全对正定片栅格 部件20或20A中传感器SI [O]所对应的栅格窗的栅格逐渐变为完全对正定片栅格部件20 或20A中传感器SI [O]所对应的栅格窗的栅格间隙，穿过定片栅格部件20或20A中传感器 SI [O]所对应的栅格窗和动片栅格部件30或30A的栅格窗而到达传感器SI [O]的光线从最 大数量逐渐变为零，因此，传感器SI [O]输出从最大值逐渐变为零的信号。
由于当动片栅格部件30或30A随着电机50的转子转轴52同步旋转时，定片栅格 部件20或20A的多个栅格窗中与透射式传感器组件SI [O]、SI [I]、SI [2]、SI [3]相对应的各个栅格窗所反射的且穿过动片栅格部件30或30A的栅格窗的光线的强度变化互不相同， 因此，透射式传感器组件SI [O]、SI [I]、SI [2]、SI [3]所输出的信号的状态变化也互不相 同。透射式传感器组件从而，透射式传感器组件SI [O]、SI [I]、SI [2]、SI [3]所输出的信号 的状态变化可以指示电机50的转轴52的位置信息，其中，透射式传感器组件SI [O]、S1 [I]、 SI [2]、SI [3]所输出的信号的状态变化顺序指示电机50的转轴52的旋转方向，而透射式 传感器组件SI [O]、SI [I]、SI [2]、SI [3]所输出的信号的状态变化数量指示电机50的转轴 52的相对位置。
(其它变型)
本领域技术人员应当理解，虽然在上面实施例中，传感器的数量为四个，然而，本 发明并不局限于此。在本发明的其它实施例中，传感器的数量也可以为两个、三个或者大于 四个。
本领域技术人员应当理解，对于本发明第一实施例所公开的位置检测装置，也可 以将电机50的外壳设置为白色的以均匀反射光线，以及将动片栅格部件30和定片栅格部 件20设置为黑色的以均匀吸收光线。在这种情况下，反射式传感器组件S [O]、S[1]、S[2]、 S[3]各自的光学传感器S感测电机50的外壳所反射的、穿过定片栅格部件20中的对应栅 格窗和动片栅格部件30的栅格窗的光线，并根据所感测的光线的强度输出信号。
本领域技术人员应当理解，对于本发明上面各个实施例所公开的位置检测装置， 动片栅格部件和定片栅格部件的栅格窗可以是在透明材料上印刷等间隔的黑条来制成，或 者，动片栅格部件可以是在透明材料上印刷等间隔的黑条来制成，而定片栅格部件的栅格 窗可以是在白色不透明材料上印刷等间隔的黑条来制成。
本领域技术人员应当理解，虽然在上面的第一实施例中，定片栅格部件20和在电 机50的外壳是分离的,然而,本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，也可以 通过印刷或激光雕刻把定片栅格部件20制作在电机50的外壳上，其中，定片栅格部件20 的各个栅格窗中的各个栅格的光反射率与定片栅格部件20的各个栅格窗中的各个栅格间 隙的光反射率不相同。
本领域技术人员应当理解，虽然在上面实施例中，定片栅格部件20或20A被安装 在电机50的外壳上,但本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，也可以将定 片栅格部件20或20A安装在电机50的除了外壳之外的其它固定部件，例如电机50的定子。
本领域技术人员应当理解，虽然在上面实施例中，定片栅格部件的多个栅格窗的 窗距相同并且满足关系m= (i±l/j)*n，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一 些实施例中，定片栅格部件的多个栅格窗的窗距也可以不相同并且不满足关系m = (i±l/ j)*n，只要定片栅格部件的多个栅格窗在定片栅格部件上的排列方式使得当动片栅格部件 随着电机的转子转轴同步旋转时，经由定片栅格部件的多个栅格窗的每一个且穿过动片栅 格部件的栅格窗的光线的强度变化互不相同，即，定片栅格部件的多个栅格窗的每一个所 反射的且穿过动片栅格部件的栅格窗的光线的强度变化互不相同，或者穿过定片栅格部件 的多个栅格窗的每一个和动片栅格部件的栅格窗的光线的强度变化互不相同。
本领域技术人员应当理解，虽然在上面实施例中，向定片栅格部件的多个栅格窗 照射光线的光照射组件是多个照射单元构成的，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其 它一些实施例中，光照射组件也可以仅包括一个照射单元，其向定片栅格部件的多个栅格窗照射光线。
本领域技术人员应当理解，虽然在上面实施例中，定片栅格部件和动片栅格部件 的栅格窗的各个栅格的间距是相同的，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实 施例中，定片栅格部件和动片栅格部件的栅格窗的各个栅格的间距也可以不相同。
本领域技术人员应当理解，本发明的各个实施例可以在不偏离发明实质的情况下 做出各种修改和改变，这些修改和改变都应当落在本发明的保护范围之内。因此，本发明的 保护范围应当由所附的权利要求书来限定。
权利要求
1.一种用于电机的位置检测装置，其特征在于，包括定片栅格部件，其固定不动，并且包括多个栅格窗；动片栅格部件，其可安装在所述电机的转子转轴上与所述转子转轴同步旋转，并且包括一个360度的栅格窗；光照射部件，其向所述定片栅格部件的所述多个栅格窗照射光线；以及多个光学传感器，每一个光学传感器与所述定片栅格部件的所述多个栅格窗的其中一个栅格窗相对应，并且根据经由所述对应的栅格窗的、穿过所述动片栅格部件的所述栅格窗的光线的强度，输出信号，其中，所述定片栅格部件的所述多个栅格窗在所述定片栅格部件上的排列方式使得， 当所述动片栅格部件随着所述电机的所述转子转轴同步旋转时，经由所述定片栅格部件的所述多个栅格窗中与所述多个光学传感器相对应的各个栅格窗的、穿过所述动片栅格部件的栅格窗的光线的强度变化互不相同，其中，所述多个光学传感器所输出的信号的状态变化指示所述电机的所述转子转轴的位置信息。
2.如权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述光照射部件穿过所述动片栅格部件的所述栅格窗向所述定片栅格部件的所述多个栅格窗照射光线，以及所述多个光学传感器中的每一个根据所述定片栅格部件的所述多个栅格窗中相对应的栅格窗所反射的、穿过所述动片栅格部件的所述栅格窗的光线的强度，输出信号。
3.如权利要求2所述的位置检测装置，其特征在于，所述定片栅格部件被安装在所述电机的外壳上，其中，所述定片栅格部件均匀反射光线，以及所述电机的外壳均匀吸收光线。
4.如权利要求2所述的位置检测装置，其特征在于，所述定片栅格部件被制作在所述电机的外壳上，其中，所述定片栅格部件的所述多个栅格窗中的各个栅格的光反射率与所述定片栅格部件的所述多个栅格窗中的各个栅格间隙的光反射率不相同。
5.如权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述定片栅格部件被安装在所述电机的外壳上，所述定片栅格部件均匀吸收光线，所述电机的外壳均勻反射光线，所述光照射部件穿过所述动片栅格部件的所述栅格窗向所述定片栅格部件的所述多个栅格窗照射光线，以及所述多个光学传感器中的每一个根据所述电机的外壳所反射的、穿过所述定片栅格部件的所述多个栅格窗中所述相对应的栅格窗和所述动片栅格部件的所述栅格窗的光线的强度，输出信号。
6.如权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于所述光照射部件直接向所述定片栅格部件的所述多个栅格窗照射光线，以及所述多个光学传感器中的每一个根据所述光照射部件所照射的、穿过所述定片栅格部件的所述多个栅格窗的其中一个和所述动片栅格部件的所述栅格窗的光线的强度，输出信号。
7.如权利要求1-6中的任意一个所述的位置检测装置，其特征在于所述定片栅格部件的所述多个栅格窗的各个栅格的间距相同，以及所述动片栅格部件的所述栅格窗的各个栅格的间距相同。
8.如权利要求1-6中的任意一个所述的位置检测装置，其特征在于，所述述定片栅格部件的所述多个栅格窗在所述定片栅格部件上的排列满足以下关m = (i ± I/j) *n其中，m表示所述定片栅格部件的所述多个栅格窗的窗距，η表示所述动片栅格部件的所述栅格窗的栅格间距，1、j为整数。
9.如权利要求1-6中的任意一个所述的位置检测装置，其特征在于所述多个传感器所输出的信号的状态变化顺序指示所述电机的所述转子转轴的旋转方向，以及所述多个传感器所输出的信号的状态变化数量指示所述电机的所述转子转轴的相对位置。
10.如权利要求1-6中的任意一个所述的位置检测装置，其特征在于所述光照射部件包括多个照射单元，每一个照射单元向所述定片栅格部件的所述多个栅格窗的其中一个照射光线。
11.如权利要求1-6中的任意一个所述的位置检测装置，其特征在于所述动片栅格部件均匀吸收光线。
12.一种电机，其特征在于，包括权利要求1-11中的任意一个所述的位置检测装置。
全文摘要
本发明涉及位置检测装置，包括定片栅格部件，固定不动且包括多个栅格窗；动片栅格部件，安装在电机的转子转轴上与其同步旋转且包括360度的栅格窗；光照射部件，向该多个栅格窗照射光线；以及多个光学传感器，每一个与该多个栅格窗的之一相对应，并且根据经由对应的栅格窗的、穿过该360度的栅格窗的光线的强度输出信号，其中，该多个栅格窗的排列方式使得当动片栅格部件随着转子转轴同步旋转时，经由与多个光学传感器相对应的各个栅格窗的、穿过动片栅格部件的栅格窗的光线的强度变化互不相同，其中，多个光学传感器所输出的信号状态变化指示转子转轴的位置信息。利用该位置检测装置，不需较高的传感器安装精度就能准确检测电机转轴的位置信息。
文档编号G01D5/32GK103017801SQ20111030582
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者张红波, 赵光耀 申请人:华为终端有限公司