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光学位置传感器

来源:优w88   发布时间:2019-11-26   点击量:89

光学位置传感器

本发明涉及一种可进行光探测和确定目标角度位置的设备和方法。该设备含有一对光学传感器,对它们的安装应保证两敏感区至少有一部分交叠。这部分交叠区域称为总敏感区,该设备中的每个光学传感器对总敏感区内的目标无论是其发出还是反射的光都敏感,并可产生与感光量相对应的信号。信号经转换后,就可根据与光学传感器有关的信号来确定目标的角度位置。通过将两传感器的敏感区相互交叠,并对光学传感器产生的有关信号进行转换。

发明内容

α=45-θ               并且              β=45+θ则:A=I·COS(45-θ)        并且              B=I·COS(45+θ)根据余弦和角定理,有:A=I·COS(45-θ)=I·COS(45)·COS(θ)+I·SIN(45)·SIN(θ)B=I·COS(45+θ)=I·COS(45)·COS(θ)-I·SIN(45)·SIN(θ)将A与B的差除以A与B的和,则可以正切函数的形式得出角度θ的值,如下:A-B=(I·COS(45)·COS(θ)+I·SIN(45)·SIN(θ))-(I·COS(45)·COS(θ)-I·SIN(45)·SIN(θ))A+B=(I·COS(45)·COS(θ)+I·SIN(45)·SIN(θ))+(I·COS(45)·COS(θ)-I·SIN(45)·SIN(θ))(A-B)/(A+B)=(2·I·SIN(45)·SIN(θ))/(2·I·COS(45)·COS(θ))由于:SIN(45)=COS(45)=1/2:]]>(A-B)/(A+B)=SIN(θ)/COS(θ)=TAN(θ)或者有:(θ)=ARCTAN(A-B)/(A+B)一旦得到θ角的正切值,则目标与设备总敏感区轴线之间的横向偏移距离“±X”与光学传感器至目标的直线距离“Y”之间有如下关系:X=Y·TAN(θ)                其中:TAN(θ)=X/Y对于具有不同灵敏度曲线的光学传感器来说,通过使用一个适当的函数对传感器的灵敏度曲线进行处理,就可以相似地确定和得出角度位置和偏移距离。通过使用其它适当的方法(包括实验获得的真值表),目标的角度位置就可以从光学传感器产生的、与角度位置相关的信号中得到确定。

光学位置传感器

背景技术

光学传感器设备可选择地配备多个发光器18(a-d)。发光器最好是一个红外LED,当然也可以是其它类型的光敏发射器,包括紫外或可见光发射器。所选择的发光器应与光学传感器12和14相匹配。

图1是本发明中所讨论的一个光学传感器组件平面图。

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