一種控制定位用的光電開關的製作方法

2023-10-25 06:44:17

專利名稱：一種控制定位用的光電開關的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於光學和電子學技術領域，涉及一種位置控制系統中控制定位用的光電開關。
已有技術是由光源、接收器、固定架、運動體上的擋片組成。當接收器的窗口寬度一定時，接收器接收的光信號大小是一定的。但由於擋片處於運動狀態，當擋片與接收器的窗口漸漸接近時，光信號是變化的且呈三角形分布，其斜率變化緩慢，這種三角波脈衝寬，對運動體的定位精度低，影響位置控制系統的可靠性，且容易引起失控，帶來不應有的經濟損失。
本實用新型的目的是解決已有技術光電開關中光信號斜率變化緩慢，對運動體定位精度低，影響控制系統的可靠性的問題。
本實用新型包含有光源1、接收器2、固定架3，其特點是在固定架3上接收器2的窗口處固定安裝副光柵4，在運動體上固定安置主光柵5，主光柵5與副光柵4相互平行放置，且相互間保持一定間隙。當光源1和接收器2通電後，運動體帶動主光柵5轉動，當主光柵5與副光柵4上的透光帶重合時，接收器2接收的是由光源1發出通過主光柵5與副光柵4調製的光信號，且接收器2接收的光信號最大，此位置處，運動體向右或左運動，接收器2接收的光信號逐漸減小，且也呈現一個三角波分布的光信號，並由接收器2產生一個電信號，利用這種電信號即可對各種位置控制系統進行精確的定位控制。
本實用新型的積極效果是採用主光柵和副光柵這種調製光信號的結構，由於光柵刻線周期在十幾微米左右，而且採用一定的柵線排列結構，因此光信號的三角波曲線斜率很大即光信號的銳度好，光電脈衝窄且具有足夠的光通量，這樣便大大提高對運動體的定位精度。如圖2所示圖中虛線表示已有技術光電信號曲線，實線表示本實用新型光電信號曲線。在相同光通量Δf(x)變化或電壓波動下，本實用新型光電開關引起的線位移變化X1遠小於已有技術光電開關的線位移變化X2，當運動體的線位移變化很小時，能產生光電脈衝信號幅值高，則大大提高了光電開關在控制系統中的可靠性。


圖1是本實用新型結構示意圖。
圖2是本實用新型與已有技術線位移與光通量變化曲線示意圖。
本實用新型最佳實施例光源1可以採用發光二極體，型號BT101、BT103、BT112或白熾燈(6V)。接收器2可以採用二極體，型號2Cu2A、2Cu2B，2Cu5A或三極體型號PT024、PT040、3DV122。固定架3材料可以選擇聚碸、硬聚氯乙烯、環氧樹脂塑料等。
副光柵4和主光柵5材料可以選擇K9、K7、F6光學玻璃等，在它本體上可採用刻劃多條間隔不等，但線寬相等的透光帶的方案，也可採用刻劃多條間隔不等，線寬也不相等的透光帶的方案。主光柵與副光柵刻線的刻劃規律可以相同，也可以不同。但要求兩者在運動體運動到某個位置時，其透光的刻線數最多，即總光通量最大。而運動體運動到其它位置時，此時透過的光通量遠遠小於最大光通量值。主光柵與副光柵的間隙可選擇0.1mm，0.15mm，0.2mm。
權利要求1.一種控制定位用的光電開關，它包含有光源1、接收器2、固定架3，其特徵在於在固定架3上接收器2的窗口處固定安置副光柵4，在運動體上固定安置主光柵5，主光柵5與副光柵4相互平行放置，且相互間保持一定間隙。
專利摘要本實用新型屬於光學和電子學技術領域，涉及一種位置控制系統中控制定位用的光電開關。解決已有技術定位精度低，定位的可靠性差的問題。本實用新型由光源、接收器、固定架、副光柵、主光柵組成。採用主光柵和副光柵這種調製光信號的結構，使得光電脈衝窄且有足夠的光通量，這樣大大提高了對運動體的定位精度。當運動體的線位移變化很小時，能產生幅值很高的光電脈衝信號，則提高了光電開關在控制系統中的可靠性。
文檔編號G05D3/00GK2259723SQ9621750
公開日1997年8月13日 申請日期1996年7月20日 優先權日1996年7月20日
發明者王晶 申請人:中國科學院長春光學精密機械研究所