[发明专利]光电式角度传感器

摘要

本发明公开了一种光电式角度传感器，其包括有壳体、输出轴、光源、透镜、分度盘、狭缝组件、线性CCD、模数转换器和处理器；输出轴从下至上顺次连接有D连杆、C连杆、B连杆、A连杆，线性CCD安装在D连杆的端部，狭缝组件安装在C连杆的端部，透镜安装在B连杆的端部，光源安装在A连杆的端部；分度盘通过中心孔连接在输出轴上，且位于透镜、狭缝组件之间。该传感器采用线性CCD对分度盘进行角度细分，从而获得高分辨率的角度测量。

主权项

1、一种光电式角度传感器，包括有传感体和信号处理控制器两部分，其特征在于：所述传感体包括有壳体(10)、上端盖(10A)、输出轴(11)、光源(1)、透镜(2)、分度盘(3)、狭缝组件(4)、线性CCD(5)；所述信号处理控制器包括有串行输出接口(8)、模数转换器(6)和处理器(7)；在壳体(10)的底部中心设有凸台(18)，凸台(18)上开有圆孔，圆孔内放置有B轴承(17)；凸台(18)上安装有模数转换器(6)和处理器(7)；在上端盖(10A)的中心开有圆孔，圆孔内放置有A轴承(16)；上端盖(10A)安装在壳体(10)的上端；输出轴(11)的上端穿过放置于上端盖(10A)的A轴承(16)后，沿伸出上端盖(10A)外；输出轴(11)的下端安装在壳体(10)底部凸台(18)的B轴承(17)上；分度盘(3)的盘体(3B)边缘开有多个刻槽，盘体(3B)的中心位置开有中心孔(3A)；所述刻槽是沿半径方向的向心刻槽(3b)，或者是斜刻槽(3a)；分度盘(3)安装在输出轴(11)上；狭缝组件(4)的狭缝基体(4A)上开有多个矩形透光槽(4B)，矩形透光槽(4B)的对角线(4C)与线性CCD(5)的像元焦线(5B)保持平行，且长度相等；线性CCD(5)采用线性CCD像元数目范围为3000～10000，每个像元宽度范围为3～11μm；输出轴(11)从下至上顺次连接有D连杆(15)、C连杆(14)、B连杆(13)、A连杆(12)，线性CCD(5)安装在D连杆(15)的端部，狭缝组件(4)安装在C连杆(14)的端部，透镜(2)安装在B连杆(13)的端部，光源(1)安装在A连杆(12)的端部；分度盘(3)通过中心孔(3A)连接在输出轴(11)上，且位于透镜(2)、狭缝组件(4)之间；所述信号处理控制器对线性CCD(5)输出的模拟信号经模数转换器(6)转换为不规则方波数字信号PWM后输出给处理器(7)，所述不规则方波数字信号PWM在处理器(7)中进行“刻槽角度转换计算”后输出角度值D给串行输出接口(8)；同时处理器(7)给线性CCD(5)一个时序控制信号T，用于驱动线性CCD(5)输出高电平信号。