本实用新型属于高精度位置检测及高精度纠偏技术领域，具体涉及一种高精度数字光学传感器。
背景技术：
基于CCD(Charge Coupled Device，感光耦合器件)的工业摄相机普遍用于机器人视觉传感、人工智能系统及精密加工设备的位置传感和位置纠偏。其突出特点是以电荷作为信号，通过光电转换形成电荷包，而后在驱动脉冲的作用下转移、放大输出图像信号。基于CCD技术的高精度数字光学传感器由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路、系统软件等组成，具有无灼伤、无滞后、低电压工作、低功耗等优点。
随着机器人、人工智能和精密加工设备的发展及其应用市场的飞速拓展，市场对高性能、高精度、数字化、且具有数据通信功能的位置传感器的需求越来越迫切，例如机器人的视觉传感系统、智能系统的精确位置检测、加工设备的位置纠偏系统等，均需要高精度数字光学传感器。
目前，市场上也出现了几款基于CCD技术的传感器，但这些产品大多采用模拟输出方式，且软硬件处理比较简约，导致精度欠佳，无法满足需求精密加工设备的纠偏要求和智能系统的位置检测需求，因此，有必要针对上述问题提出改进。
技术实现要素：
本实用新型解决的技术问题：提供一种高精度数字光学传感器，采用CCD感光耦合技术与数据处理技术，对于微细色线和反差微小的色缘可进行精准检测，并将其偏差转换成高精度的数字量，解决了以往光学传感器存在的检测精度低、信号跟随性差、输出形式单一、抗干扰性差的问题，结构紧凑、精度高、响应快、低功耗、使用方便灵活，满足高端设备位置控制和位置纠偏的要求。
本实用新型采用的技术方案：高精度数字光学传感器，具有机盒，所述机盒前端面设有镜头座和位于镜头座底部的出线板，所述镜头座面板中部制有安装孔且位于安装孔两侧的镜头座面板上设有工作状态指示装置，所述安装孔内设有图像采集处理模块且图像采集处理模块和工作状态指示装置通过导线均与安装于机盒内部的转换控制板连接，所述转换控制板内引出的数据线穿过出线板上的出线口后置于出线板外部，所述数据线端部设有用于与上位系统连接的电缆插座。
其中，所述转换控制板包括信号采集板、电源板和数据处理板，所述电源板通过导线与信号采集板和数据处理板连接且信号采集板与数据处理板连接。
进一步地，所述图像采集处理模块为CCD镜头，所述CCD镜头固定于安装孔内且用于保护CCD镜头的镜头盖与安装孔适配后盖合。
进一步地，所述工作状态指示装置包括指示板和安装于指示板上的多个指示灯，所述指示灯为LED指示灯且指示灯通过导线与转换控制板中的信号采集板连接。
进一步地，所述数据线包括电源线、数字信号线、模拟信号线以及通信线且电源线、数字信号线、模拟信号线以及通信线呈带状方式排列后输出。
进一步地，所述镜头座通过固定螺丝与机盒连接且机盒和镜头座均为铝合金材料制成。
本实用新型与现有技术相比的优点：
1、本技术方案采用铝合金材质的机盒及镜头座，具有轻质、耐腐蚀、易散热、屏蔽好、不变形等优点，保障了内部电路工作的稳定可靠，最大限度消除了外界的高频辐射干扰；
2、本技术方案中的所有线路板均采用了EMC布局和四层PCB板工艺，最大限度抑制了线路板上电路本身的高频辐射和电路间的共模干扰，使电路本身的可靠性、稳定性得到了大幅度提高；
3、本技术方案数据处理板采用了双CPU并行处理技术和四字节数据转换处理方式，使图像像素得到了几何倍的提高，检测精度高，输出信号与光学检测信号间的误差小，保障了系统检测的高精度；
4、本技术方案采用带状电缆出现方式，模拟地、数字地、电源地相间排列，最大限度抑制了信号输出的差模干扰；
5、本技术方案采用LED指示灯同步指示系统工作状态，可直观、明确地观察系统的状态，结构紧凑、精度高、响应快、低功耗、使用方便灵活，满足高端设备位置控制和位置纠偏的要求。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1描述本实用新型的一种实施例。
高精度数字光学传感器，具有机盒1，所述机盒1前端面设有镜头座5和位于镜头座5底部的出线板9，所述镜头座5面板中部制有安装孔13且位于安装孔13两侧的镜头座5面板上设有工作状态指示装置，所述安装孔13内设有图像采集处理模块且图像采集处理模块和工作状态指示装置通过导线均与安装于机盒1内部的转换控制板连接，所述转换控制板内引出的数据线10穿过出线板9上的出线口后置于出线板9外部，所述数据线10端部设有用于与上位系统连接的电缆插座12；具体的，所述转换控制板包括信号采集板2、电源板3和数据处理板4，所述电源板3通过导线与信号采集板2和数据处理板4连接且信号采集板2与数据处理板4连接；具体的，所述图像采集处理模块为CCD镜头6，所述CCD镜头6固定于安装孔13内且用于保护CCD镜头6的镜头盖11与安装孔13适配后盖合；具体的，所述工作状态指示装置包括指示板7和安装于指示板7上的多个指示灯14，所述指示灯14为LED指示灯且指示灯14通过导线与转换控制板中的信号采集板2连接；具体的，所述数据线10包括电源线、数字信号线、模拟信号线以及通信线且电源线、数字信号线、模拟信号线以及通信线呈带状方式排列后输出；具体的，所述镜头座5通过固定螺丝8与机盒1连接且机盒1和镜头座5均为铝合金材料制成。
本技术方案中，电源板3通过DC-DC技术将输入电压(18-38VDC)转换成4路电源，分别为1.8VDC、3.3VDC、5VDC、12VDC，供信号采集板2和数据处理板4使用，数据处理板4采用双CPU并行处理技术和四字节数据转换处理方式，数据处理板4主要用于像素分析(包括长度、速度、加速度、对应实际物体尺寸等信息)、数据转换与处理、数据传送与输出等，信号采集板2包括驱动电源和控制电源(4路)、时钟信号产生、行扫描、帧扫描、像素脉冲、像素信息(包括正向、反向)、像素信号的放大、滤波、整形和数字化处理等；工作时，CCD镜头6对准被测色线(或色缘)，CCD镜头6将检测到的光学信息转换成电荷包后，传递至信号采集板2并经分析处理转换成数组信号后，传送至数据处理板4，数据处理板4进行像素分析和数据处理后，转换成标准的模拟信号、8位数字信号或485通信数据，通过数据线10送出，供与数据线10连接的上位系统使用。
本技术方案采用铝合金材质的机盒1及镜头座5，具有轻质、耐腐蚀、易散热、屏蔽好、不变形等优点，保障了内部电路工作的稳定可靠，最大限度消除了外界的高频辐射干扰，电源板3、信号采集板2和数据处理板4均采用了EMC布局和四层PCB板工艺，最大限度抑制了线路板上电路本身的高频辐射和电路间的共模干扰，使电路本身的可靠性、稳定性得到了大幅度提高，数据处理板4采用双CPU并行处理技术和四字节数据转换处理方式，使响应速度和图像像素得到了几何倍的提高，检测精度高，输出信号与光学检测信号间的误差小，保障了系统检测的高精度，采用带状电缆出现方式，模拟地、数字地、电源地相间排列，最大限度抑制了信号输出的差模干扰，采用LED指示灯同步指示系统工作状态，可直观、明确地观察系统的状态，结构紧凑、精度高、响应快、低功耗、使用方便灵活，满足高端设备位置控制和位置纠偏的要求。
上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。