[实用新型]一种光栅尺行程传感器

说明书

本实用新型涉及一种光栅尺行程传感器，属变换器，用于测量物体运动的行程，尤其适用于高压电力开关的特性测试。

现有技术适用于高压开关特性测试的行程传感器多采用直形透射式光栅尺行程传感器，如北京大学电子仪器实验厂生产的KG-2高压开关特性测试仪上配套的传感器，其组成包括直形透射式光栅尺、光电探头及其电路、连杆、基座。在基座上设有一上下可移动的带有透射式光栅的直尺，直尺的下端与连杆直接连接，直尺的两侧分别设有光电发射和接收探头，固定在基座上。测试时，传感器基座安装在高压开关的上盖上，连杆的下端与高压开关的动触头连接。动触头运动时，通过连杆带动光栅尺移动，光栅尺一侧的电-光发射管发出的光穿过光栅，被另一侧的光-电接收管接收，经放大、整形电路输出阶跃脉冲。光栅尺移动的距离越大，通过光电发射和接收探头的光栅数越多，因此，脉冲的个数可用来量度高压开关动触头的行程。这种光栅尺行程传感器的缺点是对于不同型号、规格的高压开关，其动触头到上盖的距离不同，动触头的总行程不同，因而要选择不同长度的连杆和光栅尺；光电探头的固定高度也不同，不能做到一器多用，比较麻烦。

本实用新型旨在克服现有技术的不足而提供的一种光栅尺行程传感器，称卷形反射式光栅尺行程传感器。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：见图1。在基座5上，设有一卷形反射式光栅尺1，光栅尺1的外端通过夹具4与连杆3作侧面连接；在光栅尺1外端的一侧，设有反射式光敏元件作为光电探头2。

光栅尺1用条片状弹性材料做成，卷装在一盒子内，一端露在外面，可向外拉出和向内推入；光栅尺1在靠光电探头2的一侧，交替地涂有反光和不反光的横向线条，线条的宽度相等，即反射式光栅作为行程的刻度，线条的宽度即为行程传感器的分辨率。

光电探头2的反射式光敏元件带有放大、整形电路；为分辨高压开关的运动方向，可设置两个安装高度略有不同的反射式光敏元件，如图2所示。

光栅尺1的盒子和光电探头2固定在基座5上，基座5的底板有圆孔，连杆3自该孔穿入传感器，通过夹具4与光栅尺1的外端作侧面连接，连杆3可顺轴向自由运动，带动光栅尺1在光电探头2旁移动。基座5是一块底板，也可做成其截面如同图2所示的“L”形，以适应不同结构的高压开关。

当测试高压开关特性时，连杆3的下端与该高压开关的动触头连接，动触头运动带动光栅尺1向外拉出或向内推入盒子，光电探头2对所读光栅尺1的反光或不反光部分而输出高电平或低电平，形成阶跃脉冲，记录脉冲的个数即可用来量度高压开关动触头的行程。为分辨动触头的运动方向，设置两个光电探头2，其安装高度略有不同，若左边的光电探头略低，动触头向上运动时，与左边光电探头相应的电路先输出阶跃脉冲；动触头向下运动时，与右边光电探头相应的电路先输出阶跃脉冲。因此，观察两组脉冲间的相位即可分辨高压开关动触头的运动方向。

采用本实用新型的技术方案做成的光栅尺行程传感器，对于测试不同型号、规格的高压开关特性及宽行程的手物体运动，都能使用，且可判断运动的方向。如果同时记录运动的时间，即可测量高压开关动触头或其它物体运动的速度。

附图的图面说明如下：

图1是本实用新型的卷形反射式光栅尺行程传感器结构图；

图2是图1的侧视图。

下面结合实施例对本实用新型的技术方案作进一步的陈述。

图1是本实用新型的卷形反射式光栅尺行程传感器结构图。用弹性钢片做成的光栅尺1装在铁皮做的盒子里；光电探头2采用贝尔达公司生产的BW410型反射式光敏元件；3是连杆；4是夹具；5是基座。

图2是图1的侧视图。在光栅尺1上，交替地涂有反光和不反光的横向线条，线条宽0.5毫米，这样，  记录一个脉冲量度高压开关动触头运动1毫米；两个光电探头2安装的高度相差1/2线条宽度，即0.25毫米；本实施例的基座5做成“L”截面，  既可利用“L”形基座的底板装到高压开关的上盖，也可利用“L”形的侧板装到高压开关的侧面，以适应不同结构的高压开关。