附件C：譯文





一種集成式的高分辨率光學(xué)角位移傳感器



摘要

最近一種新穎體型又小的光學(xué)角位移傳感器被研發(fā)了出來。這種傳感器由兩部分組成，一部分是轉(zhuǎn)動部分，其上制作有反射模塊，第二部分是固定部分，其上有光檢測器和讀出電路，它們集成在一個標(biāo)準(zhǔn)的雙極場效應(yīng)晶體管集成電路（BiFET IC）處理器中。

高分辨率絕對角位置測量是通過把高解析度增量模擬傳感器部分的信息與低分辨率絕對二進(jìn)制傳感器部分的信息組合起來實(shí)現(xiàn)的。高效率傳感器部分是由一個表面有著“Z”型形狀的轉(zhuǎn)子和裝有位置敏感性裝置的定子組成。低效率傳感器部分則包含反射二進(jìn)制代碼的轉(zhuǎn)子和安裝有光電二極管陣列的定子。角度位移將會導(dǎo)致光電二極管陣列代碼的變化和反射光斑在位置敏感性裝置（PSD）整個量程之間來回移動，這樣就實(shí)現(xiàn)兩個代碼之間的轉(zhuǎn)變。

這種傳感器全規(guī)模無阻斷,可以實(shí)現(xiàn)無接觸傳感器在360°范圍內(nèi)的角位移測量。這種裝置對電場和磁場不敏感，所以可以徑向安裝在轉(zhuǎn)子上任何位置。

引言

角位移傳感器是用來測量轉(zhuǎn)動部分。即轉(zhuǎn)子，和相對固定部分，即定子，的轉(zhuǎn)過的角度。根據(jù)用于測量物理原理傳感器可以分下面的幾種類型，比如；依據(jù)磁場變化檢測的傳感器，依據(jù)電場變化檢測的傳感器，和根據(jù)光學(xué)量化檢測的傳感器。其中依據(jù)電場檢測傳感器包括電阻式傳感器和電容式傳感器。電阻式傳感器有與轉(zhuǎn)子和定子接觸的缺點(diǎn)，這樣會導(dǎo)致機(jī)械磨損和噪音。電容式傳感器對外部電場變化，污染，電極之間的空間的變化很敏感。依據(jù)磁場變化的可以分為磁性傳感器和電感式傳感器。這些對外部磁場格外的敏感。而且它們往往是比較復(fù)雜和對結(jié)構(gòu)有一些特殊要求。光學(xué)傳感器和可見光和紅外線下都能正常運(yùn)行，而且有了無接觸測量和對電場，磁場不敏感等優(yōu)點(diǎn)。光敏原件對玷污和背景光有一些敏感性，不過這些影響因素完全可以清清除；舉個例子，通過包裝和使用脈沖激勵光和連續(xù)檢測。并且，光感傳感器對集成電路運(yùn)行還可以進(jìn)行積分計算。

角位移傳感器還能分成仿真?zhèn)鞲衅骱蛿?shù)字傳感器。這兩個還可以進(jìn)一步分成絕對傳感器和增量傳感器。絕對位移傳感器可以編程二進(jìn)制傳感器或者格雷傳感器為了強(qiáng)調(diào)獨(dú)特的狀態(tài)，即電源開通時轉(zhuǎn)子獨(dú)立的狀態(tài)。增量位移傳感器要求有一個計數(shù)器來滿足絕對數(shù)據(jù)。干擾引起的無意的計數(shù)或者暫時性停電引起的計數(shù)器重啟也許會導(dǎo)致持續(xù)性錯誤的表示。

第三種分類的依據(jù)是角位移傳感器在轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子上的哪個位置來分的。轉(zhuǎn)子可以相對定子的布局軸向安裝，那么我們從垂直轉(zhuǎn)軸的方向讀取數(shù)據(jù)。當(dāng)轉(zhuǎn)子放射狀的安裝時，我們在軸的圓周方向得到角度測量。當(dāng)放射狀可以安裝在軸上任何位置時，除非安裝一個擴(kuò)展磁盤軸向傳感器只能安裝在軸的兩側(cè)。然而，在沒有安裝擴(kuò)展磁盤或者機(jī)械齒輪來提供機(jī)械增益，放射狀的一個明顯的缺點(diǎn)就是轉(zhuǎn)子的尺寸以及相繼而來的可得到的精度范圍取決于軸的直徑。