专利名称：组合式光电传感装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光电传感装置，是一种组合式的光电取样装置，它可以应用到回转体的角位移的模拟量转变为数字量的模数转换过程中，可用于计量仪器仪表中的对机械计数器数字轮显示的数字(位置)进行模数转换，将可视性模拟信息转换为数字电信号。
背景技术：
现有的光电传感器，一般由单个的光敏元件或由发光元件作光源和光敏元件组成，也有发光元件和光敏元件制作在一起的复合光电传感元件，它们一般都是独立元件，在作为简单的光电传感过程中，他们都是进行独立安装的。当一个光电转换过程需要用到多个光电传感器，且各个传感器和传感媒质相互的几何位置又有较高要求的时候，作为独立元件的光电传感器在印刷线路板上安装和使用是不能满足要求的。
发明内容
本实用新型的设计目的是为了避免背景技术中使用多个独立的光电传感器在印制电路板上相互位置难以控制的不足之处，在对回转体的角位移的模拟量转变为数字电信号的模数转换过程中，将多个独立的光电传感器的安装结构模块化，用一个传感器的安装座事先将四对光电传感器或四个复合光电传感器装配在一起，在一个方向上引出四对传感器的引脚，成为一个组合式光电取样装置。本发明设计了一种采用导光器件分光的办法，将一个发光管和一个分光器与四个光敏接收管组合，达到四对光电传感器的功能和作用，省去三个发光管。组合后的光电取样装置成为一个独立的元器件可以直插到印制电路板上，简化后续的装配和焊接操作，适用于自动化机械手的批量作业，保证装配焊接位置的准确度。
设计方案工①透射光插入式结构的组合传感装置。一个传感器安装座内装有四对光电传感器，四对光电传感器分别由四个发光管和四个光敏接收管所组成。这种组合式光电传感装置的结构的特点是传感器是插入到传感器安装座上。传感器安装座上开有凹槽，在凹槽内壁制有八条两两相对的条形透光孔形成四对光电传感器的透射光工作区域，四个发光管和四个光敏接收管分两排从传感器安装座的底部插入，四对光电传感器16条引腿由传感器安装座的底平面同一个方向引出。在凹槽内改变光电传感器的遮光或透光，各传感器(光敏接收管)感应出由此改变的一组电信号。它的优点是制作传感器安装座的模具不需要与合模方向垂直的抽芯，模具比较简单。②一种透射光嵌入式结构的组合式光电传感装置。一个传感器安装座内装有四对光电传感器，由两个传感器座封闭盖固定，四对光电传感器分别由四个发光管、四个光敏接收管所组成，这种组合式光电取样装置的结构的特点是四个发光管、四个光敏接收管分别从传感器安装座的两边嵌入，传感器安装座上开有凹槽，在凹槽内壁制有八个两两相对的同轴的圆形透光孔形成四对光电传感器的透射光工作区域，传感器座封闭盖的作用是使光电传感器固定在传感器座内，四对光电传感器16条引腿由传感器安装座的底平面同一个方向引出。当凹槽内各组光电传感器的光路被遮光或透光时，各传感器(光敏接收管)感应出由此改变的一组电信号。它的优点是两两相对同轴设计的圆形透光孔使得发光管和光敏接收管的光路集中，传感器工作时模数转换的精确度更高，但制作传感器安装座的模具需要由与合模方向垂直的抽芯，模具比较复杂，且需要多用两个传感器座的封闭盖零件。③一种反射光嵌入式结构的组合式光电传感装置。一个传感器安装座内装有四个光电传感器，由一个传感器座的封闭盖固定，四个光电传感器每个都是分别是由发光管与光敏接收管组合一体的复合光电传感器，四个复合光电传感器12条引腿由传感器安装座的底平面同一个方向引出。这种组合式光电取样装置的结构的特点四个复合光电传感器分别从传感器安装座的一边嵌入，传感器安装座的另一边制有四个透光孔，形成四个光电传感器的反射光工作区域。它的工作原理是利用光的反射原理，改变反射光工作区域回转体上标识的反光或吸光，即当传感器安装座壁旁有吸光或反光的物体时，各个传感器(光敏接收管)感应出由此改变的一组电信号。它的工作特点是回转体上必须有吸光或反光的标识，其优点是组合式装置占用的体积更小，传感装置的电气引腿较少，传感器安装座的模具制作也比较简单。④一种透射光嵌入式结构采用分光器的组合式光电传感装置。一个传感器安装座内装有一组光电传感器，由两个传感器座封闭盖固定，一组光电传感器分别由一个发光管、一个分光器和四个光敏接收管所组成，这种组合式光电取样装置的结构的特点是发光管、分光器和四个光敏接收管分别从传感器安装座的两边嵌入，发光管的光线是通过分光器传送给光明接收管的。传感器安装座上开有凹槽，在凹槽内壁制有八个两两相对的同轴的圆形透光孔形成四个光敏接收管的透射光工作区域，传感器座封闭盖的作用是使发光管、分光器和光敏接收管固定在传感器座内，光电传感器10条引腿由传感器安装座的底平面同一个方向引出。当凹槽内分光器各分光端点的光路被遮光或透光时，各传感器(光敏接收管)感应出由此改变的一组电信号。它的优点相比较本发明第二种组合式传感装置是增加了一个分光器，但可以省下三个发光管。两两相对同轴设计的圆形透光孔使得分光器上各分光端点和光敏接收管的光路集中，传感器工作时模数转换的精确度高，但制作传感器安装座的模具需要由与合模方向垂直的抽芯，模具比较复杂，且零件呈不对称性；要增加分光器的模具。
技术方案一组合式光电传感装置，传感器安装座内装有四对光电传感器。四对光电传感器分别由四个发光管和四个光敏接收管所组成，传感器安装座上开有凹槽，在凹槽内壁制有八条两两相对的条形或同轴透光孔形成四对光电传感器的透射光工作区域，四个发光管和四个光电接收管与传感器安装座的配合形式为插入形式，四对光电传感器的引腿由传感器安装座的底平面同一个方向引出。四对光电传感器和传感器安装座的配合形式为嵌入形式，由两个传感器座封闭盖进行固定，四对光电传感器的引腿由传感器安装座的底平面同一个方向引出。其光电信号传输方法，如权利要求1或3所述，传感器安装座上开有凹槽，凹槽内壁制有八个两两相对的同轴的圆形透光孔形成四对光电传感器的透射光工作区域，在凹槽内改变光电传感器的遮光或透光，使四对光电传感器感应出由此改变的一组电信号。
技术方案二组合式光电传感装置，一个传感器安装座内装有四个光电传感器，并配有一个传感器座封闭盖，四个光电传感器每个都是分别由发光管和光敏接收管所组成复合光电传感器。四个复合光电传感器和传感器安装座的配合形式为嵌入形式，由一个传感器座封闭盖进行固定，四个复合光电传感器的引腿由传感器安装座的底平面同一个方向引出。其光电信号传输方法，如权利要求6所述，传感器安装座上一边开有四个孔，形成四个光电传感器的反射光工作区域，在四个反射光的工作区域内改变回转物体上的吸光和反光标识，使组合式光电传感装置感应出由此改变的一组电信号。
技术方案三组合式光电传感装置，传感器安装座内装有一组光电传感器，并配有两个传感器座封闭盖，其一组光电传感器分别由一个发光管、一个导光器和四个光敏接收管所组成。四个光敏接收管、一个发光管和一个导光器与传感器安装座的配合形式为嵌入形式，由两个传感器座封闭盖进行固定，光电传感器的引腿由传感器安装座的底平面同一个方向引出。其光电信号传输方法，传感器安装座上开有凹槽，在凹槽内壁制有八个两两相对的同轴的圆形透光孔形成四个光敏接收管透射光工作区域，导光器将一个发光管的光线分成四路投射到光敏接收管，导光器和发光管之间可以是一个或多个面的接触，在凹槽内改变光敏接收管的遮光或透光，使组合式光电传感器感应出由此改变的一组电信号。
图1是组合式光电传感装置(透射光、插入式)。
图2是组合式光电传感装置(透射光、嵌入式)。
图3是组合式光电传感装置(反射光、嵌入式)。
图4是组合式光电传感装置(透射光、嵌入式、采用分光器)。
图5是透射光组合式光电传感装置的实用例子。
图6是反射光组合式光电传感装置的实用例子。
具体实施方式
实施例1图1所示组合式光电传感装置是一种采用透射光工作的组合式光电取样装置，它的组合特点是传感器是插入到传感器安装座上，由一个传感器安装座1、四个发光管2和四个光敏接收管3所组成。这种组合式光电传感装置结构的特点是传感器安装座1上开有凹槽，在凹槽内壁制有八条两两相对的条形透光孔。四个发光管2和四个光敏接收管3从传感器安装座1的底部插入，四对光电传感器16条引腿由传感器安装座的底平面同一个方向引出。图5是这种组合式光电传感装置应用的一个实例，当图5中的回转体(1)(带有扇形孔的齿轮)转动时，回转体上的扇形孔位置的改变随之改变组合式光电传感装置2的安装座凹槽内各组光电传感器光路的遮光或透光，回转体1的角位移使得组合式光电传感装置感应出一组相应变化的电信号。
实施例2图2所示组合式光电传感装置也是一种采用透射光工作的组合式光电取样装置，它的组合特点是传感器是嵌入到传感器安装座上，由四个发光管1、一个传感器安装座2、四个光敏接收管3和两个传感器座封闭盖4所组成，这种组合式光电传感装置的结构的特点也是传感器安装座2上开有凹槽；与图1所示组合式光电传感装置不同的是传感器安装座2在凹槽内壁制有八个两两相对同轴设计的圆形透光孔，四个发光管1、四个光敏接收管3分别从传感器安装座2的两边嵌入，两个传感器座封闭盖(4)的作用是使光电传感器固定在座内。四对光电传感器16条引腿由传感器安装座的底平面同一个方向引出。它的优点是两两相对同轴设计的圆形透光孔使得发光管1和光敏接收管3光路更加集中，模数转换的精确度更高。图5同样也是这种组合式光电传感装置应用的一个实例，实施例3图3所示组合式光电传感装置是一种采用反射光工作的组合式光电取样装置，它的组合特点是传感器是嵌入到传感器安装座上，由一个传感器安装座1、四个发光管与光敏接收管一体的复合光电传感器1和一个传感器座封闭盖3所组成，四个复合光电传感器2从传感器安装座(1)的一边排列嵌入，传感器座封闭盖3的作用是使光电传感器固定在座内，四个复合光电传感器12条引腿由传感器安装座的底平面同一个方向引出。这种组合式光电传感装置的结构的特点是传感器安装座1壁的一边制有四个透光孔，形成四个复合光电传感器的反射光工作区域。它的工作原理是改变复合光电传感器工作区域的反光或吸光，使四个复合光电传感器感应出由此改变的一组电信号。它的优点是组合式装置占用的体积更小、集成度高，模具制作也比较简单。图6是这种组合式光电传感装置应用的一个实例，当图6中的回转体(1)(带有扇形标识带的数字轮)转动时，回转体1上的扇形标识带2随之转动，扇形标识带2由反光(浅色)和吸光(深色)两种材料做成，回转体1及扇形标识带2的转动改变组合式光电传感装置3上各个光电传感器的感光量，回转体1的角位移使得组合式光电传感装置感应出一组相应变化的电信号。
实施例4图4所示组合式光电传感装置是另一种采用透射光工作的组合式光电取样装置，它的组合特点是传感器是嵌入到传感器安装座上，由一个发光管4、一个分光器3、一个传感器安装座2、四个光敏接收管1和两个传感器座封闭盖5所组成。这种组合式光电传感装置的结构特点与图2所示组合式光电传感装置不同的是用一个发光管和一个分光器代替四个发光管。传感器安装座2在凹槽内壁制有八个两两相对同轴设计的圆形透光孔，四个光敏接收管1从传感器安装座2的一边嵌入，一个发光管4和一个分光器3从传感器安装座2的另一边嵌入。两个传感器座封闭盖5的作用是使发光管、分光器和光敏接收管固定在传感器安装座内。四个光敏接收管和一个发光管的10条引腿由传感器安装座的底平面同一个方向引出。它的特点是增加了分光器将一个发光管的光线分成四路投射到光敏接收管，分光器和发光管之间可以是一个或多个面的接触，分光器采用导光系数大、透明度高的材料制作。图4中A和B分别为发光管与分光器两种不同的通导光平面的结构形式。该设计方案中采用了分光器后，可以使同样功能的组合式光电传感装置的光电器件从八个减少为五个，可降低光电器件的成本三分之一以上；而且传感装置的引腿减少为10条，对组合式光电传感装置使用时的装配和焊接都带来方便。在凹槽内改变光敏接收管的遮光或透光，使组合式光电传感器感应出由此改变的一组电信号，图5同样也是这种组合式光电传感装置应用的一个实例。
应该理解到的是虽然本实用新型采用上述实施例的方式进行了详细说明。但这些实施例只是说明性的而非用于对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实质精神范围内的变化和改进都落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种组合式光电传感装置，其特征是传感器安装座内装有四对光电传感器。
2.根据权利要求1所述的组合式光电传感装置，其特征是四对光电传感器分别由四个发光管和四个光敏接收管所组成，传感器安装座上开有凹槽，在凹槽内壁制有八条两两相对的条形或同轴透光孔形成四对光电传感器的透射光工作区域，四个发光管和四个光电接收管与传感器安装座的配合形式为插入形式，四对光电传感器的引腿由传感器安装座的底平面同一个方向引出。
3.一种组合式光电传感装置，其特征是传感器安装座内装有四对光电传感器，光电传感器配有两个传感器座封闭盖。
4.根据权利要求3所述的组合式光电传感装置，其特征是四对光电传感器和传感器安装座的配合形式为嵌入形式，由两个传感器座封闭盖进行固定，四对光电传感器的引腿由传感器安装座的底平面同一个方向引出。
5一种组合式光电传感装置，其特征是一个传感器安装座内装有四个光电传感器，并配有一个传感器座封闭盖，四个光电传感器每个都是分别由发光管和光敏接收管所组成复合光电传感器。
6.根据权利要求5所述的组合式光电传感装置，其特征是四个复合光电传感器和传感器安装座的配合形式为嵌入形式，由一个传感器座封闭盖进行固定，四个复合光电传感器的引腿由传感器安装座的底平面同一个方向引出。
7一种组合式光电传感装置，其特征是传感器安装座内装有一组光电传感器，并配有两个传感器座封闭盖，其一组光电传感器分别由一个发光管、一个导光器和四个光敏接收管所组成。
8.根据权利要求7所述的组合式光电传感装置，其特征是四个光敏接收管、一个发光管和一个导光器与传感器安装座的配合形式为嵌入形式，由两个传感器座封闭盖进行固定，光电传感器的引腿由传感器安装座的底平面同一个方向引出。
专利摘要本实用新型涉及一种光电传感装置，它可以应用到回转体的角位移的模拟量转变为数字量的模数转换过程中，可用于计量仪器仪表中的机械计数器数字轮显示的数字(位置)进行模数转换，将可视性模拟信息转换为数字电信号。该光电传感装置是一种组合式光电取样装置，由一个传感器座和四对光电传感器组合制成，装置可以作为独立的零部件单独制造，以排列引腿的方式输出，可方便地直接安装在印制线路板上，适用于自动化机械手的批量作业。使用本实用新型组合式光电传感装置进行机械计数器模数转换的电能表、水表、煤气表及其他采用机械计数器为模拟显示元件的计量仪表，其动态累积的计量数据，可以被后续的电子执行单元读取、处理和传输，实现远程遥测。
文档编号H01L25/00GK2603377SQ0324215
公开日2004年2月11日 申请日期2003年3月18日 优先权日2003年3月18日
发明者盛泉根 申请人:华立集团有限公司