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专利名称：局部空间测量定位系统的光电传感器装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及局部空间测量定位系统的接受装置，特别涉及局部空间测 量定位系统的光电传感器装置。
背景技术：
现场大范围坐标测量、跟踪定位是重大装备、如飞机制造、造船、汽车、 大型机电设备装配过程应用的关键技术之一，是保证装配质量的关键。目前国 际上应用于大范围坐标测量方面较为成熟的设备包括激光跟踪仪，光电经讳 仪，工业数字摄影测量系统，室内GPS系统，以及便携式关节测量臂等等。其 中激光跟踪仪的应用范围最广，该测量装置在一定的范围内能够达到很高的精
度，例如，美国API公司生产的激光跟踪仪在半径为60m的范围内测量精度 能够达到0.3mm的误差，但激光跟踪仪的价格很贵，并且在测量过程中如果 反射球系统移动很快就容易产生丢光现象，给实验带来不便；光电经讳仪通常 利用人工瞄准来进行测量，这给整个测量过程带来不可预知的误差；工业数字 摄影测量系统的测量范围并不是很大，而且精度与激光跟踪仪相比也存在一定 的差距。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术不足，提供局部空间测量定位系 统的光电传感器装置，该装置提高系统测量的准确性和测量效率。
本实用新型的技术方案是这样实现的-
滤光片和光电池安装在推拉机构上，滤光片覆盖在光电池表面上，光^池 的引线通过推拉机构的小槽引出并与外部电路相连接。
3所述的推拉机构由底槽，侧面槽，以及台阶槽组成，基块底面上开有底槽 以及台阶槽，台阶槽的半径大于底槽，并位于底槽的上方，台阶槽在基块的侧面。
本实用新型利用两象限光电池的对称性以及差分信号采集电路，能够有效 消除掉信号采集时所引起的工频干扰，改善了采集信号的质量，提高了测量的 准确性和测量效率。


图1是两象限光电池传感器的半剖示意图2是封装结构内部推拉装置的结构示意图3是两象限光电池传感器的截面示意图4是两个单象限光电池组成的传感器的结构示意图5是光电传感器的信号采集电路原理图。
以下结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。 '具体实施方式
参照图1，图2，图3所示，传感器封装装置包括外壳和内部的推拉结构 两部分，传感器的引线通过推拉结构上的槽5引出，组装时将光电池嵌入槽4 中，并通过槽6固定滤光片，将滤光片覆盖在光电池上一同推入到快速成型的 封装装置当中。传感器的测量原理是首先由测量系统的发射器发送出激光信 号，传感器用来接受激光信号，当激光信号以一定的速度扫过传感器表面时， 传感器输出与所受光照面积成线性关系的电流，当激光信号通过两象限光电池 中心时，光电池左右两部分输出的电流大小相等，通过差分电路即可获得通过 零点的模拟信号，计算机提取出过零点的时刻，即光电池的特征位置对应的特 征时间点，通过上述原理完成对被测物体的定位于测量。
参照图4所示，其组装原理与图l类似，不同的是传感器由两片单象限光电池组成，在组装时将两片光电池放入预先设计好的凹槽内进行封装，引线由 内部推拉结构的小槽引出并与外部信号采集电路相连。其测量原理是首先由测 量系统的发射器发送出激光信号，传感器用来接受激光信号，当激光信号以一 定的速度扫过传感器表面时，传感器输出与所受光照面积成线性关系的电流输 出，当激光信号通过单象限光电池中心时，光电池输出的电流值最大，通过寻 找模拟信号的峰值点来确定传感器的特征位置点，由上述原理完成对被测物体 的定位测量。 -
参照图5所示,传感器受光照输出的微弱电流信号被信号采集电路所接受， 通过取样电阻和一级放大电路将微弱的电流信号转换为电压信号，后续的差分 电路对两部分电压信号进行补偿与中和，然后再通过二级放大电路对差分电路 输出的电压进行进一步放大，最终获得比较理想的模拟信号，以便数据采集卡 采集。电路中由于引进了差分电路可以有效的消除光电池所引进的工频干扰和 其他的无用信号。
工作过程测量系统工作时，光电池作为系统的接收传感器接收发射器的 激光信号，传感器上的滤光片可以有效地阻止可见光的影响，光电池输出与接 收光强成正比的电流强度，输出的电流信号经过接收电路采集放大后交由计算 机处理，计算机通过对特征时间的提取确定光电池的特征位置点，进而确考被 测物体的空间三维坐标。
权利要求1.一种局部空间测量定位系统的光电传感器装置，包括滤光片(1)和光电池(3)，其特征在于，滤光片(1)和光电池(3)安装在推拉机构(2)上，滤光片(1)覆盖在光电池(3)表面上，光电池(3)的引线通过推拉机构(2)的小槽引出并与外部电路相连接。
2.根据权利要求1所述的局部空间测量定位系统的光电传感器装置，其特征在于，所述的推拉机构(2)由底槽(4)，侧面槽(5)，以及台阶槽(6)组成，基块底面上开有底槽(4)以及台阶槽(6)，台阶槽(6)的半径大于底槽(4)，并位于底槽(4)的上方，台阶槽(6)在基块的侧面。
专利摘要本实用新型公开了一种局部空间测量定位系统的光电传感器装置，包括传感器的封装装置，滤光片，光电池，以及后续的信号采集电路。所述的滤光片覆盖在光电池上，一同装入到封装装置中，光电池的引线通过内部封装机构的小槽引出并与外部电路相连接。传感器作为测量系统的接收装置接收发射器所发出的激光信号，由于自身的光电特性能够输出与所受光照面积呈线性关系的电流信号，根据对电流信号特征时间的提取来确定光电池的特征位置，从而获得被测物体的空间三维坐标。
文档编号G01B11/00GK201293636SQ20082022227
公开日2009年8月19日 申请日期2008年11月4日 优先权日2008年11月4日
发明者刘中正, 刘志刚, 刘显军, 吴剑伟, 王民刚, 许耀中 申请人:西安交通大学