一种角位移测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及测量装置，具体地涉及一种角位移测量装置。
【背景技术】
[0002] 位移传感器在工业领域如机床、机器人、生产线、电梯等拥有广泛的应用，这些机 床设备的使用精度很大程度上取决于位移传感器的精度，而位移传感器以编码器最为广泛 使用，可测量角位移或直线位移。目前大多的编码器是基于光栅处理以光电码盘为核心的 器件，光电码盘的刻划精度决定了编码器的使用精度，而光电码盘的精度越高，其加工难度 也越高，加工周期越长，制作成本巨大。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种角位移测量装置以解决现有技术编码器光电码 盘局限性的技术问题。
[0004] 为了实现上述目的，本实用新型提供如下的技术方案：
[0005] 角位移测量装置，包括转轴，所述转轴下端固定有旋转遮光器，光源设于所述旋转 遮光器上方，所述旋转遮光器下方设有固定遮光器，所述固定遮光器的下方设有由两组具 有光电转换特性的元器件组成的光电器件，所述两组具有光电转换特性的元器件的感光区 域的交线与所述转轴的轴线相交，光电元件排列分布，感光范围覆盖变化的通光区域，根据 两组光电元件的感光量的增加或减少判断被测轴的正向或反向转动；所述光电器件与数据 处理模块部件相连接，所述数据处理模块部件位于所述光电器件的正下方。本装置工作时， 转轴与需要测量的轴作同步旋转运动，旋转遮光器与固定遮光器相对运动使光通面积发生 变化，光电器件把接收的光量转变为一种模拟量，经数据处理模块部件转换为数字量进行 细分得到被测器件轴的旋转位置。
[0006] 作为本技术方案的一种改进，所述具有光电转换特性的元器件为光电池、光敏电 阻、光电管中一种。
[0007] 作为本技术方案的再一种改进，所述数据处理模块部件用于对该光电器件输出的 感光模拟量转换为数字量，并运算出当前被测轴的旋转角度并将该旋转角度信息输出。
[0008] 总之，本实用新型与现有技术相比具有如下的技术优势：
[0009] 本实用新型以光源、转轴、旋转遮光器、固定遮光器、光电器件，数据处理模块部件 组成一个全新的角位移测量装置，本装置工作时，转轴与需要测量的轴作同步旋转运动，旋 转遮光器与固定遮光器相对运动使光通面积发生变化，光电器件把接收的光量转变为模 拟量，经数据处理模块部件转换为数字量进行细分即得到被测器件轴的旋转位置，通过运 用本装置解决了现有技术编码器测量精度受光电码盘的限制的技术性难题，同时本实用新 型结构简单，降低了制作难度，缩短了生产周期，大幅降低了生产成本；对被测轴的每个旋 转角度，本装置都能通过感光量去识别，具有绝对位置编码功能；本装置断电重启后，能识 别断电前被测轴的位置，故断电时，位置信息不会丢失。
【附图说明】
[0010] 图1为实施例中的角位移测量装置结构示意图；
[0011] 图2为角位移测量装置的遮光范围示意图；
[0012] 图3为实施例三的光电转换曲线图
[0013] 图中：1光源，2转轴，3旋转遮光器，4固定遮光器，5光电器件，6数据处理模块部 件，51第一组光电池，52第二组光电池。
【具体实施方式】
[0014] 附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
[0015] 对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解 的。
[0016] 下面结合附图和实施例，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的实施例仅仅是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新 型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017] 如图1所示，为本实施例的角位移测量装置结构示意图，包括转轴2,所述转轴2下 端固定有旋转遮光器3,光源1设于所述旋转遮光器3上方，所述旋转遮光器3下方设有固 定遮光器4,所述固定遮光器4的下方设有由两组具有光电转换特性的元器件组成的光电 器件5,所述两组具有光电转换特性的元器件的感光区域的交线与所述转轴2的轴线相交， 光电元件排列分布，感光范围覆盖变化的通光区域，根据两组光电元件的感光量的增加或 减少判断被测轴的正向或反向转动，所述具有光电转换特性的元器件为光电池、光敏电阻、 光电管中的一种，本实施例中优选为光电池；所述光电器件5与数据处理模块部件6相连 接，所述数据处理模块部件6位于所述光电器件5的正下方。
[0018] 本装置工作时，光源1通电，转轴2与被测轴通过联轴器联接在一起，转轴与被测 轴做同步旋转运动，旋转遮光器3与固定遮光器4相对运动使光通面积发生变化，光电池 产生相应变化的光电流；如图2所示，旋转遮光器3旋转至A (第一组光电池51)、B (第二 组光电池52)位置时，通光量相等，两处关于两组光电池5的感光分界面对称，以旋转遮光 器3完全遮光部分为起点，光电池5产生的光电流如图3所示，1 3为第一组光电池51感应 产生的光电流，Ib为第二组光电池52感应产生的光电流，I为两组光电池输出的总电流， 即I = Ia+Ib;光电流通过数据处理模块部件6转换为数字量，数字量S (0-2D)对应本装置 的旋转角度Θ (0° -360° );其中S = Sa+Sb，Sa、Sb分别为I a、Ib对应的数字量，量值范围 (O-D)，
【主权项】
1. 一种角位移测量装置，其特征在于，包括转轴，所述转轴一端固定有旋转遮光器，光 源设于所述旋转遮光器上方，所述旋转遮光器下方设有固定遮光器，所述固定遮光器的下 方设有由两组具有光电转换特性的元器件组成的光电器件，所述两组具有光电转换特性的 元器件的感光区域的交线与所述转轴的轴线相交，所述光电器件与数据处理模块部件相连 接，所述数据处理模块部件位于所述光电器件的正下方。
2. 如权利要求1所述的一种角位移测量装置，其特征在于，所述具有光电转换特性的 元器件为光电池、光敏电阻、光电管中的一种。
【专利摘要】本实用新型公开了一种角位移测量装置，属于编码器领域，该装置包括转轴，转轴一端固定有旋转遮光器，光源设于旋转遮光器上方，旋转遮光器下方设有固定遮光器，固定遮光器的下方设有由两组具有光电转换特性的元器件组成的光电器件，所述两组具有光电转换特性的元器件的感光区域的交线与所述转轴的轴线相交，所述光电器件与数据处理模块部件相连接，所述数据处理模块部件位于所述光电器件的正下方。本实用新型结构简单，降低了制作难度，缩短了生产周期，大幅降低了生产成本；对被测轴的每个旋转角度，本装置都能通过感光量去识别，具有绝对位置编码功能；本装置断电重启后，能识别断电前被测轴的位置，故断电时，位置信息不会丢失。
【IPC分类】G01B11-26
【公开号】CN204373620
【申请号】CN201520010519
【发明人】王新力
【申请人】佛山轻子精密测控技术有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年1月8日