[发明专利]一种用于旋转机构的零位传感器

权利要求书

1.一种用于旋转机构的零位传感器，其特征在于，包括零位传感器转子检测盘(1)和零位传感器定子组件(2)，零位传感器转子检测盘(1)装在产品的转动件上与转动件同轴转动，零位传感器定子组件装在产品的不动件上，与不动件同轴安装；

零位传感器定子组件(2)包括零位传感器定子安装支架(3)、+X位光电组件定子部件(4)、+Y位光电组件定子部件(5)、-X位光电组件定子部件(6)和-Y位光电组件定子部件(7)，将+X位光电组件定子部件(4)、+Y位光电组件定子部件(5)、-X位光电组件定子部件(6)、-Y位光电组件定子部件(7)依次按逆时针方向固定在零位传感器定子安装支架(3)上，每个部件间隔90度机械角；

+X位光电组件定子部件(4)、+Y位光电组件定子部件(5)、-X位光电组件定子部件(6)和-Y位光电组件定子部件(7)均包括光敏组件(8)、发光组件(9)、发光挡板(10)和光电组件支架(11)，将光敏组件(8)装在光电组件支架(11)上梁臂上端面处，使其光敏敏感方向朝向下臂梁；将发光组件(9)装在光电组件支架(11)下臂梁下端面处，使其发光方向朝向上臂梁；将发光挡板(10)装在光电组件支架(11)的下臂梁上端；光敏组件(8)、发光组件(9)、发光挡板(10)的安装位置靠近光电组件支架(11)根部；发光组件(9)发出的光垂直到对应的光敏组件上，形成一条光路，发光挡板(10)上开有长方形的通光狭缝，作为静光栏；转子检测盘(1)上的四个通光孔为动光栏狭缝式设计。

2.根据权利要求1所述的一种用于旋转机构的零位传感器，其特征在于，零位传感器转子检测盘的4个通光孔和+X位、+Y位、-X位、-Y位的4组光电组件定子部件布置在不同直径下，且将旋转光栏的开的通光孔与定子传感器位置相同，保证不同光路的同时输出以及传感器之间不出现光路重叠。

3.根据权利要求1所述的一种用于旋转机构的零位传感器，其特征在于，零位传感器的光路采用平面正交位置的4点分布，以补偿旋转部件转轴平动给零位传感器带来的误差。

4.根据权利要求1所述的一种用于旋转机构的零位传感器，其特征在于，通过1mm×3mm通光孔的静光栏狭缝和动光栏狭缝式设计以及发光组件和光敏组件的相对间距的设计，在确保旋转部件产生平动时，光路信号不丢失的同时，将光电输出信号处理为梯形波形或三角波。

5.根据权利要求1所述的一种用于旋转机构的零位传感器，其特征在于，传感器分布在平面正交的4点位置处，计算同时输出在时间轴上重合的4个梯形信号或是三角信号双边斜率，拟合出输出信号的时间中点；当旋转中心在机械零位中心时，4路输出信号的中点重合，当旋转中心偏移时，4路输出信号的中点不再重合，会发生不同的偏移量，利用4组信号中点的偏移量补偿零位的误差，以提供高精度的零位传感器。

6.根据权利要求1所述的一种用于旋转机构的零位传感器，其特征在于，将零位传感器转子检测盘(1)和零位传感器定子安装支架(3)分别装卡在产品的转动件(13)和固定件(12)上，再将+X位光电组件定子部件(4)、+Y位光电组件定子部件(5)、-X位光电组件定子部件(6)、-Y位光电组件定子部件(7)依次安装在零位传感器定子安装支架(3)上，使零位传感器转子检测盘(1)在这四个部件的上、下臂梁间。

7.根据权利要求6所述的一种用于旋转机构的零位传感器，其特征在于，调节这四个部件在零位传感器定子安装支架(3)上位置，使零位传感器转子检测盘(1)旋转至其上的四个通光孔达到+X位光电组件定子部件(4)、+Y位光电组件定子部件(5)、-X位光电组件定子部件(6)、-Y位光电组件定子部件(7)这四个部件的光路处时，能够同时输出光电信号，并保证其输出光电信号的最大波峰点重合。

8.根据权利要求7所述的一种用于旋转机构的零位传感器，其特征在于，工作中，当旋转件转动时，每转一圈零位传感器只输出一次光电信号，这一次的光电信号含有四路信号；实际应用中，每次输出的四路信号的波峰值不完全重合，记录其每个波峰值间的时间差值，在后续的系统中加以补偿。