[发明专利]转动位置检测器和相关方法

权利要求书

1.一种转动位置检测器，该转动位置检测器包括：

壳体，具有由内壁限定的内部空间并具有位于所述壳体的顶部以允许马达轴穿过的孔；

底座，设在所述壳体的内部空间中；

光源，被设置为使光线从邻近的所述壳体的底部向上射入所述壳体的内部空间；

光检测器组件，设置在所述壳体的内部空间内，并且包括基本上呈环状扇形的、第一数量的光传感器，这些光传感器设置在所述底座上并且绕所述马达轴的轴线和光源成对布置，每一对光传感器包括一个“A”检测器元件和一个“B”检测器元件，成对布置的光传感器被布置成使每个“A”检测器沿周向设置在两个“B”检测器之间并且每个“B”检测器设置在两个“A”检测器之间；

光拦截器，位于所述壳体的内部空间中，并能够与位于所述光检测器组件和所述光源上方的所述马达轴一起转动，所述光拦截器包括第二数量的、绕所述马达轴的轴线排列的、具有基本上相等的表面积的、不透明的元件，所述第二数量等于所述第一数量的一半，其中，所述光拦截器的各元件的径向延伸量基本上小于所述光传感器的径向延伸量；

反射面，位于所述光拦截器上方的所述壳体的内部空间中，其中，从光源发出的、到达所述反射面的光线被向下反射，使得光线中的一些光线到达所述光检测器组件，而被所述光拦截器阻挡而不能到达所述反射面的光线未被所述光检测器组件接收；以及

信号连接件，位于所述光检测器元件和用于测量来自所述“A”检测器和所述“B”检测器的、与照射到其上的光量有关的信号的电路之间，来自“A”检测器的信号和来自“B”检测器的信号之间的差值与所述马达轴的角位置有关。

2.根据权利要求1所述的转动位置检测器，其特征在于，所述光拦截器的各元件的径向延伸量不大于所述光传感器的内缘的径向延伸量。

3.根据权利要求1所述的转动位置检测器，其特征在于，所述光拦截器具有多个开口，每个开口位于所述光拦截器的相邻元件之间，并且其中所述光拦截器的多个开口中的每一个开口的弦角至少与所述光传感器的弦角一样大。

4.根据权利要求1所述的转动位置检测器，其特征在于，所述光源包括基本上与所述马达轴的轴线对准的单一光源。

5.根据权利要求1所述的转动位置检测器，其特征在于，所述第一数量的光传感器包括四个光传感器。

6.根据权利要求1所述的转动位置检测器，其特征在于，所述光传感器包括对光敏感的光传感器材料，其中，照射在所述光传感器上的每一单位面积上光的线性增加使得输出信号基本上线性增加。

7.根据权利要求1所述的转动位置检测器，其特征在于，所述光拦截器的各元件包括叶片。

8.根据权利要求1所述的转动位置检测器，其特征在于，所述光拦截器包括基本上透明的盘，所述不透明的元件已经施加在该盘上。

9.根据权利要求1所述的转动位置检测器，其特征在于，所述反射面包括所述壳体的内壁的一部分。

10.根据权利要求1所述的转动位置检测器，其特征在于，所述反射面包括位于所述壳体的内部空间中的元件，该元件具有底面，所述底面的至少一部分是反光的，并且该元件还具有足以允许所述马达轴穿过的孔。

11.根据权利要求1所述的转动位置检测器，其特征在于，所述光拦截器的各元件中的每一个元件还包括由该元件向下悬垂的侧壁，从而形成基本上呈杯状的光拦截器。

12.根据权利要求11所述的转动位置检测器，其特征在于，所述光拦截器的各元件中的每一个元件还包括从所述侧壁的底部边缘向外延伸的环状扇形凸缘。

13.根据权利要求1所述的转动位置检测器，其特征在于，所述光拦截器包括基本上呈圆筒形的元件，该圆筒形的元件具有由侧壁限定并设置为接收来自所述光源的光线的内部空间，该圆筒形元件具有一对相互间隔的、基本上具有相等面积的、通过其顶面的开口，以允许光线穿过到达所述反射面。

14.根据权利要求13所述的转动位置检测器，其特征在于，所述开口的弦角至少与所述光传感器的弦角一样大。