[实用新型]一种确定角度位置的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，特别是涉及一种利用光电元件检测角度位置的装置。

背景技术

角度位置检测装置主要用来对旋转部件进行角度的精确测量，涉及大量工程应用。比如对摆动电机进行转子位置测量等。测角装置的实现方式有许多种，每种方式各有优缺点，需要针对不同应用特点选择不同的测角方式。随着激光振镜在工业制造、医疗美容和科研军事领域应用范围的不断扩大，作为激光振镜的核心组件“扫描电机”起到了越来越重要的作用。在扫描电机的实际使用过程中，角度位移传感器是一种利用电机轴的角度变化来检测镜片摆动位置，从而将位置信号采集到运算控制系统中的装置。

旋转变压器测角装置因为对磁场敏感而不适于某些工业环境，利用滑动变阻器测角也因为接触电阻及寿命问题不能在许多场合应用。而目前国内整个激光行业所使用的扫描电机，大多是采用电容式角度位移传感器，装配工艺复杂、体积大、抗温漂性能差、速度低、故障率高，并且蝴蝶形电容介质片具有不可忽略的转动惯量，当电机朝微型化发展时，成为电机速度的一个重要的制约因素，只能适合在中低端打标市场中使用，不能满足所有客户的运用需求。特别在高精度的光纤激光打标、小体积的医疗美容以及OCT眼科设备等应用领域，传统电容传感器因为重复定位精度低、抗干扰能力差等缺点，已越来越不能满足高端行业的需求。

欧美国家的扫描电机均采用专业定制的扇形结构光电池作为其位置检测装置，参见美国专利US5844673公开了一种确定旋转元件角度位置的检测装置，其中采用的四个扇形的光电池作为光源接收装置，光源与光电池之间设置有蝶形遮光片，蝶形遮光片安装在电机轴端部，当电机轴转动时带动遮光片旋转，随着遮光片旋转，光电池表面接收光线的区域面积发生线性变化，从而产生的输出电流也发生变化，根据光电池输出电流值可以检测到电机轴旋转的角度位置。这种检测装置需要定制特殊的扇形光电池，定制的成本较高，并且扇形的全相大小不能做的太宽，因为多余的暴露区域会产生不必要的系统噪音，因此对扇形光电池的加工和安装都提出了很高的要求。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、检测精度高的一种确定角度位置的测量装置。

本实用新型一种确定角度位置的测量装置，包括传感器板、遮光片、四个光电池和光源，所述传感器板上开设有通孔，所述四个光电池两两一组以通孔中心线中心对称安装在传感器板上，待检测电机的电机轴穿过通孔，所述光源安装在电机轴的轴心线延长线上，所述遮光片分为两个扇形遮板，两个所述扇形遮板以电机轴轴心为圆心且以电机转轴轴心中心对称分布，所述遮光片位于光电池与光源之间，所述四个光电池均为矩形，所述光源投射在光电池上的光斑直径不大于所述遮光片的扇形遮片外沿的直径。

本实用新型一种确定角度位置的测量装置，其中所述光源安装在光电端盖内，所述光电端盖固定安装在电机壳底部，所述光源的引线焊接于传感器板上；所述光电端盖光源发射孔为锥形孔，且该锥形孔锥度不大于(R-r)/H，其中R为遮光片的扇形遮片外沿的直径，r为光源的直径，H为光源与光电池的垂直距离。

本实用新型一种确定角度位置的测量装置，其中所述光电端盖的材料为黑色工程塑料。

本实用新型一种确定角度位置的测量装置，其中所述光电池采用四象限光敏二极管。

本实用新型一种确定角度位置的测量装置，其中所述遮光片与光电传感器之间的距离为0.2mm～0.4mm。

本实用新型一种确定角度位置的测量装置，其中所述遮光片的材料为合金钢片。

本实用新型一种确定角度位置的测量装置，其中所述电机轴通过轴承安装在电机壳内，所述传感器板固定安装在电机壳底部。