本实用新型涉及光学搜索跟踪领域，具体来说，特别是涉及一种小型化周视光学搜索跟踪系统的探头定位装置。
背景技术：
长久以来，制约周视光学搜索跟踪系统中的原因在于：周视扫描时，视场内一幅场景图像在探测器上静止停留的时间远小于器件本身的积分时间，使得面阵列器件所输出的周视图像存在严重的拖尾，系统无法通过图像结算出点目标的空间角坐标，为使得光学成像器件运用于周视扫描搜索系统中，必须保证在器件凝视积分的时间内，场景图像相对于器件本身是保持静止。目前国内外大多数系统都是在保证周视转台能连续转动的前提下，设计一种扫描装置来实现每一视场内的场景凝视补偿，使得一个视场内场景图像在器件积分时间内相对于器件本身保持静止，消除周视图像的“拖尾”。这种场景补偿需要扫描反射镜，补偿反射镜，同时需要对转动和成像进行严格的同步控制，整个光机系统复杂，造价昂贵。
现阶段制约扫描范围和速度的光学搜索与跟踪系统精度的主要因素在于编码器旋转搜索过程的精准定位，如何提高采集数据的探头定位精度成了制约周视光学搜索跟踪系统发展的关键指标。
针对以上问题，授权公告号为CN104167874A的专利公开了一种带有编码器功能的伺服电机，该电机设置转子边缘齿形结构，该齿形结构作为磁电式编码器磁信号产生部件，代替传统磁电式编码器的单对极磁环。但是该结构需要对转子边缘进行特殊处理，增加了加工和制造难度。同时，由于受电枢反应等影响，磁场并不会是规则的正弦波，这大大影响了磁电式编码器的精度。其位置解算方法没有考虑因温度变化而造成的查表相偏离反函数标准表，在温度变化比较大的应用场合，磁电式编码器的精度会大大降低。为实现多对极磁电式编码器的位置解算，上述专利增加了零点霍尔元件以及供零点霍尔元件产生Z信号的特殊磁钢处理，增加了成本和加工制造难度。授权公告号为CN103115641A的专利公开了一种单对磁极磁编码器中的误差处理方法，但其运算量巨大，在线补偿耗时较长，不宜用于高速的周视光学搜索跟踪系统的探头定位。
因此，亟需一种探头的定位装置，结构紧凑、反应灵敏，且定位精度高，配合单片机与探头，能够实时地采集清晰的图像，完成图像初步处理，增加利用本实用新型提供的用于探头的定位装置的周视光学搜索跟踪系统的实用性及便利性。
技术实现要素：
针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种探头的定位编码器，结构紧凑、反应灵敏，且定位精度高，配合单片机与探头，能够实时地采集清晰的图像，完成图像初步处理，增加利用本实用新型提供的探头定位装置的周视光学搜索跟踪系统的实用性及便利性。
为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种探头定位装置，包括码盘和光电传感器，所述光电传感器加工有用来感应码盘，产生信号的光电凹槽；码盘外缘嵌入光电凹槽，相对于光电传感器可转动的设置，所述码盘外周缘上沿其周向，开设有非等距空槽；通过码盘相对于光电传感器的自转，使得外周缘开设的非等距的空槽穿过光电传感器的光电凹槽，从而产生感应的信号，来判断和读取与码盘一体设置，且与之共运动的探头转轴的位置，其结构紧凑、反应灵敏，且定位精度高。
优选地，为了提高回转过程中定位的精度，实现任意确定的动静比和分割数，码盘为凸轮分割器；进一步地，凸轮分割器的动静比为1:5至1:2之间。
优选地，光电传感器包括至少一个U型开关。
优选地，光电传感器包括设置在码盘外缘，以产生码盘的电平的测量值的第一U型开关，和与装载在电机上，以产生电机转速的测量值的第二U型开关。
优选地，第一U型开关配合码盘产生不同的脉冲宽度TH；码盘的空槽经过第一U型开关的光电凹槽时，产生低电平TL；码盘的实处经过第一U型开关的光电凹槽，产生高电平TH。
优选地，电机带动码盘转动过程中，电机每转一位，会停留在此位的末端时长为T静；电机从此位末端到下位末端的时长差为T动，且T静：T动＝1：2。
优选地，还包括电机的驱动轴和与驱动轴一体固定，且与之共运动设置的带轮，所述带轮上设置有挡片；第二U型开关设置在带轮的周侧固定，且挡片相对于第二U型开关的光电凹槽可旋转的穿过设置；挡片两次经过第二U型开关的光电凹槽的时间差为T电机；将 T电机取倒数，即可确定电机转速；以此，通过相对于第二U型开关的光电凹槽可旋转的穿过设置的挡片，可快速精准的确定出电机的实时转速。
优选地，T电机∶T分割器＝1∶40。
与现有技术相比，本实用新型提供的一种用于水下作业设备的密封装置，过码盘外周缘上沿其周向，开设有非等距空槽，穿过光电传感器的光电凹槽，从而产生感应的信号，来判断和读取与码盘一体设置，且与之共运动的探头转轴的位置，以及，与电机配合的第二U 型开关，实时精准的读取电机的转速信息转化后，能够技术的获取探头的实时位置，整个探头定位装置结构紧凑、反应灵敏，且具有定位精度高的优点，配合配合单片机与探头，能够实时地采集清晰的图像，完成图像初步处理，增加利用本实用新型提供的探头定位装置的周视光学搜索跟踪系统的实用性及便利性。
说明书附图
图1为本实用新型提供的探头定位装置的结构示意图；
图2为本实用新型提供的另一探头定位装置的结构示意图；
图3为本实用新型提供的另一探头定位装置的结构示意图；
图4为本实用新型提供的第二编码器安装结构的局部放大图。
具体实施方式
下面结合实施方式及附图对本实用新型作进一步详细、完整地说明。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
如图1至图3所示，为本实用新型提供的探头的定位装置的优选实施方式的结构示意图，该探头定位装置配合单片机与探头，能够实时地采集清晰的图像，完成图像初步处理，增加利用本实用新型提供的用于探头定位的编码器的周视光学搜索跟踪系统的实用性及便利性，该定位装置包括码盘10和光电传感器20，该光电传感器20加工有用来感应码盘10，产生信号的光电凹槽；码盘10外缘嵌入光电凹槽，相对于光电传感器20可转动的设置；码盘10外周缘上沿其周向，开设有非等距空槽11；以此，通过码盘相对于光电传感器的自转，使得外周缘开设的非等距的空槽穿过光电传感器的光电凹槽，从而产生感应的信号，来判断和读取与码盘一体设置，且与之共运动的探头转轴的位置，其结构紧凑、反应灵敏，且定位精度高。
为了提高回转过程中定位的精度，实现任意确定的动静比和分割数，优选地，码盘10 为凸轮分割器；进一步地，凸轮分割器的动静比为1:5至1:2之间；优选地，在本实用新型优选地实施方式中，为提高整个定位装置的灵敏性，凸轮分割器的动静比为1:2。
上文中的“动静比”是指凸轮分割器的输出端面完成一个工位时转动时间和停止时间的比值。简单的说：转动一个工位的时间与在这工位需要停止时间的比值，例如：转动一个工位的时间为1秒，在这工位需要停止3秒，那么动停比为1:3。
在本实用新型优选地实施方式中，光电传感器20包括至少一个U型开关，此处在探头的定位装置中设置两个U型开关。优选地，包括设置在码盘10外缘，以产生码盘10的电平的测量值的第一U型开关21，和与装载在电机上，以产生电机转速的测量值的第二U型开关22。典型地，光电传感器中的每个U型开关传感器具有被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号，但是也可以使用其他装置。
一种实施方式中，第一U型开关21配合码盘10产生不同的脉冲宽度TH；码盘10的空槽11经过第一U型开关21的光电凹槽时，产生低电平TL；码盘10的实处经过第一U型开关21的光电凹槽，即产生高电平TH；由于电机带动码盘10转动过程中，电机每转一位，会停留在此位的末端时长T静；电机从此位末端到下位末端的时长为T动，优选地，T静： T动＝2，即其动静比为1：2。
第二U型开关22装载在电机上，以产生电机转速的测量值的结构形式有多种，优选地，探头的定位装置还包括电机的驱动轴30和与驱动轴30一体固定，且与之共运动设置的带轮40，如图4所示，该带轮40上设置有挡片41，第二U型开关22设置在带轮40的周侧固定，且挡片41相对于第二U型开关22的光电凹槽可旋转的穿过设置，挡片41两次经过第二U型开关22的光电凹槽的时间差为T电机，将T电机取倒数，即可确定电机转速；以此，通过相对于第二U型开关的光电凹槽可旋转的穿过设置的挡片，可快速精准的确定出电机的实时转速。
在本实用新型优选地实施方式中，R电机用来表示驱动电机转动的圈数；R分割器输入用来表示在电机的驱动下带动码盘10转动的转轮圈数；R分割器用来表示码盘10转动计算位置；进一步地，凸轮分割器一圈共16个计数位，即，R分割器旋转一圈，共计16个计数位置；
根据机械传动装置的动静比与转速比的关系，有如下推导：
T电机：T分割器＝1∶40
换言之，由以上推导可得知，电机转动40圈时，带动分割器的转轮转动8周，分割器转动 1个位置。
其中，码盘10的动静比：
T动/16：T静/16＝1∶2
TH+TL＝T动/16+T静/16
在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，n的取值范围为1-16，即16位转台的每个位置(因机械误差，所得n值需四舍五入)，以此，通过设置16位转台获取的位置读数，其定位误差可限定在3ms以内。
综上所述，通过码盘外周缘上沿其周向，开设有非等距空槽，穿过光电传感器的光电凹槽，从而产生感应的信号，来判断和读取与码盘一体设置，且与之共运动的探头转轴的位置，以及，与电机配合的第二U型开关，实时精准的读取电机的转速信息转化后，能够技术的获取探头的实时位置，整个探头定位装置结构紧凑、反应灵敏，且具有定位精度高的优点，配合配合单片机与探头，能够实时地采集清晰的图像，完成图像初步处理，增加利用本实用新型提供的探头定位装置的周视光学搜索跟踪系统的实用性及便利性。
最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。