新型角度传感器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种新型角度传感器，包括透射部件，所述透射部件用于同被测物体相连接，所述透射部件可旋转并且沿周向设有若干个透光孔，透射部件设有中空部，光源位于所述中空部，且位于透射部件的中心，且位置固定不变，光源发射的光束通过所述透光孔透射出去；光电探测器一，用于在光束从透光孔透射至同一个光电探测器的测量过程中，接收从透光孔射出的光束，并显示其入射位置；处理系统，用于根据所述光电探测器一上所接收到的光束的入射位置变化值，处理得到被测物体的旋转角度值。本新型角度传感器不仅可以实现连续角度测量，而且精度高、计算速度快。

【技术实现步骤摘要】
新型角度传感器
本技术涉及精密测试
，特别涉及一种新型角度传感器。
技术介绍
角度传感器是一种常用的几何量传感器，在航空航天、工业生产、机械制造以及军事科学等很多领域中都有广泛的使用。如图1所示，专利号为201510276409.0，名称为“一种连续增量式光臂放大型高精度角度传感器”的中国专利公开了一种角度传感器，该传感器结构简单，适用于被测物体角度连续增量的变化测量，测量可靠，易于实现批量制造。根据光臂放大式连续角度基本测量原理可知，该角度传感器的计算过程复杂，耗时长。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种新型角度传感器，可以进一步提高测量精度与计算速度。为了实现上述目的，本技术提供以下技术方案：一种新型角度传感器，包括：光源，用于发射光束；透射部件，所述透射部件用于同被测物体相连接，所述透射部件可旋转并且沿周向设有若干个透光孔，透射部件设有中空部，光源位于所述中空部，且位于透射部件的中心，且位置固定不变，光源发射的光束通过所述透光孔透射出去；光电探测器一，用于在光束从透光孔透射至同一个光电探测器的测量过程中，接收从透光孔射出的光束，并显示其入射位置；处理系统，用于根据所述光电探测器一上所接收到的光束的入射位置变化值，处理得到被测物体的旋转角度值。在进一步优选的方案中，还包括光电探测器二，用于在光束从透光孔透射至同一个光电探测器的测量过程中，接收从透光孔射出的光束，并显示其入射位置，且在测量过程中，光电探测器一和光电探测器二中至少有一个能够接收到光束；所述处理系统，具体用于根据所述光电探测器一和/或所述光电探测器二上所接收到的光束的入射位置变化值，处理得到被测物体的旋转角度值。上述方案中，通过设置两个光电探测器，当其中一个光电探测器接收不到光束时切换至另一个光电探测器接收，因此可以可靠地保障连续角度测量，增强新型角度传感器的实用性。进一步优化的方案中，所述透射部件包括一体成型的透射部和定位部，所述透射部沿周向设置有所述若干个透光孔，所述被测物体固定于所述定位部。通过将透射部件设置为透射部和定位部一体成型的构件，装配时可以操作(例如夹持)定位部实现透射部件与光电探测器、光源等部件之间的定位，被测物体与光源分别位于透射部件的不同位置，也可避免被测物体与光源之间的相互影响。在进一步优化的方案中，所述定位部为正多边形立柱或圆柱。正多边形立柱结构本身具有较强的定位效果，可以更好地实现发射部件与光电探测器、光源等部件之间的定位。在进一步优化的方案中，所述中空部由沿透射部的轴向设置的圆柱形通孔形成。如此设置，可使得透光孔沿圆柱形的孔壁分布，实现更好地进行角度测量。在进一步优化的方案中，所述透射部和定位部为形状相同的正多边形立柱或圆柱。如此设置，便于生产，即透射部件为一个整体结构，只需要将立柱沿轴向划分为两部分，其中上部分的每个侧面设置透光孔，即形成透射部。在进一步优化的方案中，透射部件设有便于同被测物体相连接的安装孔，所述安装孔位于所述定位部。在进一步优化的方案中，所述透射部件内壁的非透光孔区域设置有吸光材料层。通过设置吸光材料层，可以吸收未透射出去的光束，避免光束反射回光源。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：通过将光源设置于透射部件的中心，在透射部件上设置若干个透光孔，光源发射的光束可以直接透射出去，被光电探测器接收，相比于反射的方式，简化了计算过程，提高运算速度，同时也简化了整个装置的结构。通过将被测物体安装在透射部件上，被测物体旋转时透射部件随之一起旋转，通过测量旋转过程中的透射部件上不同透光孔透射出光束分别位于光电探测器一、光电探测器二上的入射位置点的变化，处理系统能够根据两个光电探测器上光束入射位置的变化来计算被测物体旋转角度的变化值，该传感器结构简单，适用于被测物体角度连续增量的变化测量，测量可靠，易于实现批量制造。光电探测器一和光电探测器二上均设置两个临界点作为检测对应透光孔的旋转角度，两个光电探测器的配合，可以满足始终能够检测该透射部件的透光孔透射其中一束光束到对应光电探测器的位置；如当光束从一个透光孔射出后超过光电探测器一上的两个临界点检测范围时，光束则从另一个透光孔射出进入光电探测器二上的两个临界点检测范围，处理系统可以切换其检测结果来计算被测物体的旋转角度，运算更加简单方便。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关附图。图1为现有技术中的连续增量式光臂放大型角度传感器测量被测物体的旋转角度示意图。图2为实施例中提供的角度传感器的示意图。图3为透射部件的结构示意图。图4为光源与光电探测器的位置关系示意图。图中标号说明：1-光源，2-光束，5-透射部件，6-透光孔，7-光电探测器一，8-光电探测器二，9-中空部，透射部51，定位部52。具体实施方式下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，并不用于限定本技术。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术的保护范围。如图2所示，本实施例提供了一种新型角度传感器，包括光源1、透射部件5、光电探测器一7、光电探测器二8及处理系统。其中，透射部件5用于同被测物体相连接，透射部件5可旋转，继而跟随被测物体旋转，透射部件5沿周向设有若干个透光孔6，透射部件5设有中空部9，光源1位于所述中空部9，且位于透射部件5的中心，且位置固定不变，光源1发射的光束2通过透光孔6透射出去。其中，光电探测器一7和光电探测器二8，用于在光束2从透光孔6射至同一个光电探测器的测量过程中，分别接收从不同透光孔6射出的光束2，并显示其入射位置，且在测量过程中，光电探测器一7和光电探测器二8中至少有一个能够接收到光束2，以实现连续测量。处理系统根据光电探测器一7和/或光电探测器二8上所接收到的光束2的入射位置变化值，处理得到被测物体的旋转角度值。处理系统可以是任何具有数学计算能力的模块或芯片或装置，例如单片机，或FPGA，或电脑等。如图3所示，本实施例中，透射部件5包括一体成型的透射部51和定位部52，透射部51和定位部52均为正多边形立柱。为了便于生产，如图3所示，定位部52的形状与透射部51的形状相同。中空部9设置于透射部51，由沿透射部51的轴向设置的圆柱形通孔形成，若干个透光孔6沿透射部51的周向分布，贯穿透射部51的整个壁厚，以让光源1发射的光束2透过，入射至光电探测器。定位部52设置有安装孔，被测物体通过该安装孔连接定位部52。透射部51和/或定位部52也可以采用圆柱，或其他结构，采用多边形立柱的目的是为了便于夹持定位部52，以便于安装定位。如图2所示，实线表示旋转前的光束2，虚线表示旋转角度后的光束2，在光束2从透光孔6透射至同一个光电探测器的测量过程中，定义旋转前光束2在光电探测器上的入射点为入射点一，旋转后光束2在光电探测器上的入射点为入射点二，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型角度传感器，其特征在于，包括：光源，用于发射光束；透射部件，所述透射部件用于同被测物体相连接，所述透射部件可旋转并且沿周向设有若干个透光孔，透射部件设有中空部，光源位于所述中空部，且位于透射部件的中心，且位置固定不变，光源发射的光束通过所述透光孔透射出去；光电探测器一，用于在光束从透光孔透射至同一个光电探测器的测量过程中，接收从透光孔射出的光束，并显示其入射位置；处理系统，用于根据所述光电探测器一上所接收到的光束的入射位置变化值，处理得到被测物体的旋转角度值。

【技术特征摘要】
1.一种新型角度传感器，其特征在于，包括：光源，用于发射光束；透射部件，所述透射部件用于同被测物体相连接，所述透射部件可旋转并且沿周向设有若干个透光孔，透射部件设有中空部，光源位于所述中空部，且位于透射部件的中心，且位置固定不变，光源发射的光束通过所述透光孔透射出去；光电探测器一，用于在光束从透光孔透射至同一个光电探测器的测量过程中，接收从透光孔射出的光束，并显示其入射位置；处理系统，用于根据所述光电探测器一上所接收到的光束的入射位置变化值，处理得到被测物体的旋转角度值。2.根据权利要求1所述的新型角度传感器，其特征在于，还包括光电探测器二，用于在光束从透光孔透射至同一个光电探测器的测量过程中，接收从透光孔射出的光束，并显示其入射位置，且在测量过程中，光电探测器一和光电探测器二中至少有一个能够接收到光束；所述处理系统，具体用于根据所述光电探测器一和/或所述光电探测器二上所接收到的光束的入射位置变化值，处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：张白，康学亮，
申请(专利权)人：北方民族大学，
类型：新型
国别省市：宁夏,64