專利名稱：新穎磁動編碼羅盤的制作方法
技術領域：
一種新穎磁動編碼羅盤。
已有的各種磁羅盤、磁同步羅盤均采用磁鋼具有的指南特性，但都不能直接完成測量方位的機電轉換。近幾年來磁通門羅盤是一種較先進的方位測量儀，它是依據二次諧波法磁通門磁力儀原理制作的，由高導磁磁環，激勵繞組構成的傳感部件及相應的電路通過地磁場水分量的兩個正交分量來確定方位的，因此工藝復雜，技術難度大，價格較高，而且對搖擺、傾斜環境條件適應性較差，特別是作為測風測流等便攜式小型儀器的測向基準的設計使用，都需要較大的經費投入，難以普及推廣。
本發明的目的在于克服以上缺點，提供一種結構簡單，成本低，穩定可靠的新穎磁動編碼羅盤，以求在其他測向儀器中作為測向基準及其廣泛應用開拓新途徑。
本實用新型是這樣實施的由直接利用磁鋼在地磁場中的引斥扭轉力矩的羅盤磁動光電傳感器及一臺微型計算機兩部分組成。前者主要由固定在寶石軸承轉軸上的轉盤，其上嵌有兩枚磁鋼和光電碼盤以及與之相對應的光電轉換電路構成，以產生編碼方位信號，供微型計算機處理并實時顯示。
以下結合附圖詳細給出本實用新型的具體實施例。
圖1，本實用新型總體結構方框圖；圖2，羅盤磁動光電傳感器剖示圖；圖3，紅外發射接收頭原理圖；圖4，光電線路板結構示意圖5，碼盤正(A)面碼道排布示意圖；圖6，碼盤反(B)面碼道排布示意圖。
其中，1碼盤，2寶石軸承，3光電線路板，4外殼，5磁鋼，6轉盤，7轉軸，8紅外發射接收頭，9碼道，10羅盤磁動光電傳感器，11微型計算機。
如圖所示，本實用新型主要由羅盤磁動光電傳感器10和相配應的微型計算機兩部分組成，其中羅盤磁動光電傳感器10(見圖2)是以扁圓盒狀的外殼4包容，寶石軸承2支撐的轉軸7設置在該外殼4的軸線位置上，在轉軸7上下方分別固定著由均勻的輕材質制成的圓形轉盤6和碼盤1，兩枚磁鋼5固定在轉盤6任一直徑兩端附近，且離轉軸7等距離處，在外殼4內壁上固定結構相同的相互平行的光電線路板3，碼盤1的正反面與相對應的光電線路板3的平面間應保持平行等距。安裝時碼盤面與光電線路板上的發射接收頭8的距離通常取2～3mm，上述磁鋼5宜選用五類或SC型等永久磁鋼，其幾何尺寸為φ3×30mm，可視允許空間和靈敏度的更高要求選取較大尺度。
上述碼盤1上排布著黑白相間的碼道9，黑色為吸光區，白條帶組成標準循環碼，可采用透光式和反光式，考慮到羅盤的小巧與穩定，專門設計正反兩面上設置標準循環碼道的反光式碼盤1，即6碼道分屬正(A)面為低三位，反(B)面為高三位。必須保證(A)、(B)兩面的中心O′和零線O相重合(見圖5、6)，碼道間距應大于紅外發射接收頭8的有效發射接收面。前述的碼盤1、轉盤6和外殼4，皆應選用非磁性材料，如鋁、銅、塑料等制成。
上述光電線路板3各采用三只，如(G1～G3)超微型紅外發射頭8成并聯電連接，施加5伏直流工作電壓，如圖4所示，在排布結構上三只紅外發射接收頭8在一條直線上，并嚴格保證其與相應的碼道一一對應，如圖3所示，發射頭GL連續發出紅外光，遇到碼道被反射，由接收頭GD送出一低電平信號，反之遇到黑色吸收區則輸出一高電平，由此給出不同的數碼，如碼盤的0位置可反轉輸出000000，90位置為001001等，該循環碼元即時被送入一臺微型計算機11，供采樣處理，該微型計算機11可以是一臺通用的80C31單片機。
綜上所述，本實用新型的優點是顯而易見的，結構小巧，緊湊合理，而且穩定可靠，使磁鋼在地磁場中轉動角度直接轉換成電信號，為測向基準的小型測向儀器的廣泛應用另辟新徑。
權利要求1.一種新穎磁動編碼羅盤，它是由羅盤磁動傳感器和相應的微型計算機[11]構成，其特征在于羅盤磁動傳感器為一羅盤磁動光電傳感器[10]，是以扁圓盒狀外殼4包容，寶石軸承[2]支撐的轉軸[7]設置在該外殼[4]的軸線位置上，在轉軸[7]上下方分別固定著轉盤[6]和碼盤[1]，兩枚磁鋼[5]固定在轉盤[6]和碼盤[1]，兩枚磁鋼[5]固定在轉盤[6]任一直徑兩端附近且離轉軸[7]等距離處，在外殼[4]內壁上固定結構相同的相互平行的光電線路板[3]，碼盤[1]的正反面與相對應的光電線路板[3]的平面間保持平行等距。
2.根據權利要求1所述的羅盤，其特征在于上述碼盤〔1〕是由正反兩面設置標準循環碼道的反光式碼盤。
3.根據權利要求1所述的羅盤，其特征在于上述光電線路板〔3〕采用成并聯電連接的，在結構排布上在一條直線上的三只紅外發射接收頭〔8〕構成。
4.根據權利要求1所述的羅盤，其特征在于上述微型計算機〔11〕為通用的80C31單片機。
專利摘要一種新穎磁動編碼羅盤，是由專門設計的羅盤磁動光電傳感器和微型計算機組成。本實用新型的特點在于，寶石軸承支撐的轉軸上分別固定著嵌有兩枚磁鋼的轉盤和反射式光電碼盤，使磁鋼在地磁場中的轉動角度直接轉換成電信號，結構簡單，成本低，對搖擺傾斜環境條件適用性強，為測向基準的小型測向儀器的廣泛應用開拓新途徑。
文檔編號G01C17/00GK2184188SQ9422559
公開日1994年11月30日 申請日期1994年1月12日 優先權日1994年1月12日
發明者王景田, 袁新 申請人:山東省科學院海洋儀器儀表研究所