[实用新型]高精度光电传感器角度检测系统

说明书

本实用新型旨在提供一种操作简单、成本低且适合大规模生产的高精度光电传感器角度检测系统。本实用新型系统包括激光发射器（1）、产品机台（2）、PSD板卡（3），在产品机台上固定有待测产品，激光发射器对待测产品进行照射，PSD板卡位于待测产品反射的激光光路上，当外力使待测产品发生形变时，激光在待测产品上的入射角或反射角发生变化，待测产品反射的激光在PSD板卡上形成的光斑发生移动，PSD板卡对外输出的电压发生变化。本实用新型应用于检测领域。

技术领域

本实用新型涉及检测领域，特别涉及一种高精度光电传感器角度检测系统，该系统对待测产品由于形变引起的角度变化通过利用光电传感器进行角度检测。

背景技术

物体发生震动或受到外力而引起形变，会引起其表面发生角度变化。很多时候，通过检测这些角度变化来确定物体发生震动或受到外力作用的程度大小。目前，主要有采用便携式数字激光测震仪（PDV：Portable Digital Vibrometer）以及索尼堆栈式镜头（RS-CMOS）进行检测。PDV的检测方式是利用多普勒效应，利用接受到的震动物体对发射光速度的调制，通过算法推算出震动物体的速度，转化成相对位移，通过数学公式转换，从而把位移转换成角度的变化。而RS-CMOS的方式是利用相似三角形的原理，利用RS-CMOS位置感应器件，推导出震动物体相对位移，通过数学公式转换，从而把位移转换成角度的变化。但这两种方式均存在以下问题：都是成本太高，计算复杂，不适合量产。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简单、成本低且适合大规模生产的高精度光电传感器角度检测系统。

本实用新型所述高精度光电传感器角度检测系统所采用的技术方案是：所述系统包括激光发射器、产品机台、PSD板卡，在所述产品机台上固定有待测产品，所述激光发射器对待测产品进行照射，所述PSD板卡位于待测产品反射的激光光路上且初始状态时所述PSD板卡的板面垂直于待测产品反射的激光光路，当外力使待测产品发生形变时，激光在待测产品上的入射角或反射角发生变化，待测产品反射的激光在所述PSD板卡上形成的光斑发生移动，所述PSD板卡对外输出的电压发生变化，根据电压值变化得到待测产品的角度值变化。

上述方案可见，采用高精度光电传感器来获得由于待测产品发生形变而引起的微小角度变化其结构简单，且其过程简单，只需检测光电传感器输出电压值的变化，从而快速地获得角度的变化，实现快速检测，与现有技术相比，其结构大大地简化了，且成本低，能够实现大规模生产应用，且其能实现微小角度的精准测量，其测量精度范围为-5º～5º，分辨率为<=0.02 º，精度为 <1%。

进一步地，在所述PSD板卡的一侧或所述产品机台的下侧设置有驱动装置，所述驱动装置驱动所述PSD板卡或位于所述产品机台上的产品运动，使待测产品反射的激光在所述PSD板卡上形成的光斑发生移动或相对运动，所述驱动装置包括马达，所述马达通过马达驱动器与PLC控制器电信号连接，所述PSD板卡或所述产品机台设置在所述马达的输出轴上。

上述方案可见，通过PSD板卡或产品运动，可清晰地获得PSD板卡上形成的光斑的移动量与输出电压之间的线性关系，能够快速地通过检测输出电压即可获得待测产品发生的角度变化量；此外，通过定义PSD板卡发生移动前后的电压变化比值记为Δδ，能够消除待测产品的纹理、待测产品的平整度、激光发射器的激光功率的一致性、周围环境光的影响以及和待测产品放置的公差等因素对PSD板卡上形成的光斑的移动量转换成输出电压之间的线性值K的影响，利用驱动装置，并结合PLC控制器来对驱动装置与PSD板卡之间的协同作业，保证了检测精度，也大大地提升了检测和标定效率。

又进一步地，所述产品机台包括工作台、夹具和信号采集模块，所述信号采集模块配合在所述夹具下侧，所述信号采集模块与所述PLC控制器电信号连接。由此可见，利用信号采集模块对待测产品进行信号采集，并与PLC控制器通信，实现整体作业，大大地提高了作业效率。