专利名称：光电池装置及传感器的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及测量技术领域，尤其涉及一种光电池装置及传感器。
背景技术：
目前，随着机械化、电子化、计算机等智能技术的飞速变化，传感器技 术也在快速发展。
在现有技术中，旋转体传感器的电源耦合主要采用导电滑环方式和旋转 变压器方式。由于导电滑环方式存在滑动摩擦，易发热，对测量信号造成干 扰，使测量结果不稳定，同时，滑动摩擦容易造成导电环使用寿命降低，需 要经常维修、更换。因此，现在的产品设计已基本不再采用该技术。旋转变 压器方式目前还被广泛应用。旋转变压器是一种可以旋转使用的变压器，主 要用于在旋转体传感器进行测量时提供变压器功能。
现有技术存在以下缺陷旋转变压器的耦合效率低、自身易发热且自重 较大，从而使转动惯量增大，因此，不能应用于高转速、轻质旋转轴的力矩 测量；在反复启动、停止的冲击场合下，也存在巨大的安全隐患；在旋转状 态下测量数据时的抗千扰能力较差；旋转变压器关断时产生的反向冲击电 压，容易损坏电路元器件，导致元器件的使用寿命降低。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种光电池装置，同时 还提供一种包括所述光电池装置的传感器，以实现通过光电耦合为传感器测 量操作提供所需的能源。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种光电池装置，包括 光发生器、光电能量转换器以及稳压器，所述光电能量转换器环绕设置
3在测量轴上；所述稳压器设置于所述测量轴上并与所述光电能量转换器连接。 为实现上述目的，本实用新型还提供了一种传感器，该传感器包括转矩 转速传感器，还包括光电池装置，所述光电池装置包括光发生器、光电能量 转换器以及稳压器，所述光电能量转换器环绕设置在所述转矩转速传感器的 测量轴上；所述稳压器设置在所述测量轴上并与所述光电能量转换器连接。
本实用新型光电池装置及传感器通过采用光电能量转换器的能源耦合方 式降低了测量轴的重量，转动惯量和体积，从而提高了测量轴的稳定性和安 全性，同时降低了传感器的重量，转动惯量和体积，使传感器的轴向距离大 大缩短；光电耦合的方式能够彻底消除电磁干扰现象，使得传感器的后续信号 处理电路能够采用与现场完全隔离的干净电源，因此传感器测量输出的信号 会更加稳定真实，避免了由于能源耦合对测量数据精度的影响；而且不存在 因为反向冲击电压而损坏电路元器件的现象。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型光电池装置第一实施例的结构示意图； 图2为本实用新型光电池装置第二实施例的平面结构示意图； 图3为本实用新型光电池装置第三实施例的平面结构示意图； 图4为本实用新型光电池装置第四实施例的平面结构示意图。
具体实施方式
图1为本实用新型光电池装置第一实施例的结构示意图。如图1所示， 该光电池装置包括光发生器1和光电能量转换器2以及稳压器4。光电能 量转换器2环绕设置在的测量轴3上；稳压器4设置在测量轴3上并与光电 能量转换器2连接。
具体地，光发生器l发出光源，该光源照射在光电能量转换器2上。当测量轴3转动起来时，就会带动环绕设置在测量轴3上的光电能量转换器2
随之转动。因此，光发生器1发出的光源就会持续地照射在光电能量转换器
2上。根据"光生伏特效应"，光电能量转换器2可以将光发生器1提供的 光能转换成电压，然后稳压器4对该电压进行稳压、放大处理并输出到传感 器上各个功能部件，为传感器的测量操作提供电源。
需要说明的是，本实施例中的光发生器仅为示意图。在实际应用中，光 发生器可以包括多个发光源，在不同的角度上对光电能量转换器进行照射。
综上可知，本实用新型光电池装置第一实施例通过采用光电能量转换器 的能源耦合方式代替变压器结构的能源耦合方式，大大降低了测量轴的重量， 进而降低了测量轴的转动惯量和体积，从而提高了测量轴的稳定性和安全性， 进一步降低了传感器的重量，转动惯量和体积，使传感器的轴向距离大大缩 短。同时，光电耦合的方式能够彻底消除变压器结构耦合方式中存在的电磁 干扰现象，尤其在现场条件恶劣的工业现场，由于使用了光电耦合的方式， 使得信号处理电路能够采用与现场完全隔离的干净电源，因此测量输出的信 号更加稳定真实，避免了由于能源耦合对测量数据精度的影响，而且不存在 因为反向冲击电压而损坏电路元器件的现象。
图2为本实用新型光电池装置第二实施例的平面结构示意图。如图2所 示，该光电池装置包括光发生器l、光电能量转换器2以及稳压器4。该光 电池装置还包括固定支架5。稳压器4对光电能量转换器2提供的电压进 行稳压和放大处理；固定支架5将光电能量转换器2固定在测量轴3上。该 光电能量转换器2是由多条光电池板21并排连接而成，该连接为电连接，且 各个光电池板21之间是串联连接的。在本实施例中，由多条光电池板21构 成的光电能量转换器2的形状为环状。光电池板21平行于测量轴3的轴向并 环绕该测量轴3设置，光发生器1发出的光源直射在光电池板21上。光发生 器1可以由两个发光源组成。
具体地，本实施例中的光发生器1中共有两个发光源，即第一发光源ll 和第二发光源12,这两个发光源可以被设置在一个壳体的内部，而且确定这两个发光源的位置的原则是能够使得发出的光源直射在光电能量转换器2
上，因此光发生器1应该与光电能量转换器2处在同一水平高度上。从该第 一发光源11和第二发光源12中发出的光线直射在光电能量转换器2上由多 条电池板21并排组成的感光面上。光电能量转换器2被固定支架5固定在测 量轴3上，当测量轴3转动起来时，就会带动环绕设置在测量轴3上的光电 能量转换器2随之转动。因此，第一发光源11和第二发光源12发出的光就 会持续地照射在光电能量转换器2上由多条电池板21并排连接组成的感光面 上。根据"光生伏特效应"，光电能量转换器2即可以将光发生器1中的第 一发光源11和第二发光源12提供的光能转换成电压，然后稳压器4对该电 压进行稳压和放大处理，然后提供给传感器上的各个功能部件，从而为整个 传感器的工作提供电源。
需要说明的是，本实施例中也仅给出了使用两个发光源的情况。对于被 测旋转体的转速较高的情况，使用较少数量的发光源即可获取连续的电压， 对于被测旋转体的转速较低，则由于电池板之间具有连接缝就容易导致电压 不连续，可以使用较多的发光源来避免电压不连续的问题出现。因此，在具 体实现的过程中，根据被测旋转体的转速，需要对发光源数目进行调整，使 得发光源与光电能量转换器上的电池板相互配合，在旋转状态下获取连续的 电压。另外，根据旋转体测量传感器的功率还可以进一步调整光电池板的数
量，以使得光电能量转换器转换获取的电压能够充足地供给传感器的测量工作。
综上可知，本实用新型光电池装置第二实施例通过采用光电能量转换器 的能源耦合方式代替变压器结构的能源耦合方式，解决了旋转状态下的供电 困难的问题，为各类旋转体传感器的结构设计提供了简洁有效的途径，大大 降低了测量轴的重量，进而降低了测量轴的转动惯量和体积，提高了测量轴 的稳定性和安全性，进一步降低了传感器的重量，转动惯量和体积，使传感 器的轴向距离大大缩短，增强了旋转体传感器在高速旋转状态下测量的可靠 性。同时，光电耦合的方式能够彻底消除变压器结构耦合方式中存在的电磁干扰现象，尤其在现场条件恶劣的工业现场，由于使用了光电耦合的方式， 使得信号处理电路能够采用与现场完全隔离的干净电源，因此测量输出的信 号更加稳定真实，避免了由于能源耦合对测量数据精度的影响，而且不存在 因为反向冲击电压而损坏电路元器件的现象。
图3为本实用新型光电池装置第三实施例的平面结构示意图。如图3所 示，本实用新型光电池装置第三实施例与本实用新型光电池装置第二实施例 的区别之处在于，本实用新型光电池装置第三实施例中光电池板22平行于测 量轴3的径向并环绕测量轴3设置，且光发生器1发出的光线直射在光电池 板22上。与本实用新型光电池装置第二实施例中由多个光电池板21平行于 测量轴3的轴向，并排环绕连接组成的光电能量转换器2相比，本实用新型 光电池装置第三实施例中由多个光电池板22平行于测量轴3的径向，并排环 绕连接组成的光电能量转换器2更加适合安装在测量轴3的直径较大的传感 器上，从而减小光电能量转换器2的体积。本实用新型光电池装置第三实施 例中各部件的工作原理与本实用新型光电池装置第二实施例中各部件的工作 原理相同，不再赘述。
需要说明的是，本实施例中也仅给出了使用两个发光源的情况。但是， 对于本实施例中光电池板的放置结构来说，光源照射在其上就不存在电压不 连续的问题，因此，在具体实现的过程中，本实用新型光电池装置第三实施 例在光源数目上的选择比较随意。另外，在本实施例中，只给出了使用三块 光电池板的情况，在实际应用中，根据传感器的功率还可以进一步调整光电 池板的数量，以使得光电能量转换器转换获取的电压能够充足地供给传感器 的测量工作。
综上可知，本实用新型光电池装置第三实施例通过采用光电能量转换器 的能源耦合方式代替变压器结构的能源耦合方式，解决了旋转状态下的供电 困难的问题，为各类旋转体传感器的结构设计提供了简洁有效的途径，大大 降低了测量轴的重量，进而降低了测量轴的转动惯量和体积，提高了测量轴 的稳定性和安全性，增强了旋转体传感器在高速旋转状态下测量的可靠性，进一步降低了传感器的重量，转动惯量和体积，使传感器的轴向距离大大缩 短。同时，光电耦合的方式能够彻底消除变压器结构耦合方式中存在的电磁 干扰现象，尤其在现场条件恶劣的工业现场，由于使用了光电耦合的方式， 使得信号处理电路能够采用与现场完全隔离的干净电源，因此测量输出的信 号更加稳定真实，避免了由于能源耦合对测量数据精度的影响，而且不存在 因为反向沖击电压而损坏电路元器件的现象。另外，由于光电池板平行于测 量轴的径向并环绕该测量轴设置，因此对于光源数目的选择以及光源位置的 设置要求不高，更适合具有较大直径的测量轴的情况。
图4为本实用新型光电池装置第四实施例的平面结构示意图。如图4所 示，本实用新型光电池装置第四实施例与本实用新型光电池装置第二实施例
的区别之处在于，本实用新型光电池装置第四实施例中由多条光电池板23构 成的光电能量转换器2的形状为伞状，光发生器1发出的光线斜射在光电池 板23的感光面上。对于本实用新型光电池装置第四实施例中的光发生器1中 各个发光源的放置位置相对随意，只要能将光线照射在光电池板23的感光面 上即可，不必像本实用新型光电池装置第二实施例和第三实施例必须使光线 直射在电池板上。
方式与本实用新型光电池装置第二实施例类似的情况。因此，对于被测旋转 体的转速较高的情况，可以使用较少数量的发光源即可获取连续的电压能源， 对于被测旋转体的转速较低，则由于电池板之间具有连接缝就容易导致电压 不连续，可以使用较多的发光源来避免电压不连续的问题出现。因此，在具 体实现的过程中，根据被测旋转体的转速，需要对发光源数目进行调整，使 得发光源与光电能量转换器上的电池板相互配合，在旋转状态下获取连续的 电压能源。在本实施例中，光电池板的放置方式也可以与本实用新型光电池 装置第三实施例的放置方式类似即与测量轴的径向平行，在这种情况下，光 源数目上的选择就会比较随意。
综上可知，本实用新型光电池装置第四实施例通过采用光电能量转换器的能源耦合方式代替变压器结构的能源耦合方式，解决了旋转状态下的供电 困难的问题，为各类旋转体传感器的结构设计提供了简洁有效的途径，大大 降低了测量轴的重量，进而降低了测量轴的转动惯量和体积，提高了测量轴 的稳定性和安全性，增强了旋转体传感器在高速旋转状态下测量的可靠性， 进一步降低了传感器的重量，转动惯量和体积，使传感器的轴向距离大大缩 短。同时，光电耦合的方式能够彻底消除变压器结构耦合方式中存在的电》兹 干扰现象，尤其在现场条件恶劣的工业现场，由于^(吏用了光电耦合的方式， 使得信号处理电路能够采用与现场完全隔离的干净电源，因此测量输出的信 号更加稳定真实，避免了由于能源耦合对测量数据精度的影响，而且不存在 因为反向冲击电压而损坏电路元器件的现象。另外，光电池板的感光面与测 量轴呈角度并环绕该旋转测量设置，因此，对于光发生器的位置的要求不高， 方便了旋转体传感器进一步结构的设计。
本实用新型还提供了一种传感器，该传感器包括转矩转速传感器，此外， 该传感器还包括光电池装置。该光电池装置即为上述实施例中所提到的光电 池装置。该光电池装置包括光发生器、光电能量转换器以及稳压器。该光电 能量转换器环绕设置在转矩转速传感器的测量轴上，稳压器也设置在该测量 轴上且与光电能量转换器连接。
进一步地，该传感器还可以包括固定支架，该固定支架将光电能量转换
器固定在测量轴上。该光电能量转换器是由多条光电池板并排连接而成；光
电能量转换器的形状既可以为环状也可以为伞状。光电池^J无可以平^"于测
量轴的轴向也可以平行于测量轴的径向；光发生器可以由至少两个发光源组 成。光电池装置的具体工作原理在本实用新型光电池装置的各实施例中已经 详细说明，在此不再赘述。
综上可知，本实用新型传感器通过采用光电能量转换器的能源耦合方式 代替变压器结构的能源耦合方式，大大降低了传感器的测量轴的重量，进而 降低了传感器的转动惯量和体积，使传感器的轴向距离大大缩短；光电耦合 的方式能够彻底消除变压器结构耦合方式中存在的电磁干扰现象，尤其在条件恶劣的工业现场，由于使用了光电耦合的方式，使得传感器上的信号处理 电路能够采用与现场完全隔离的干净电源，因此传感器测量输出的信号更加 稳定真实，避免了由于能源耦合对测量数据精度的影响，而且不存在因为反 向冲击电压而损坏传感器电路元器件的现象。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对 其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域 的普通技术人员应当理解其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或 者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实 用新型技术方案的精神和范围。
权利要求1、一种光电池装置，其特征在于，包括光发生器、光电能量转换器以及稳压器，所述光电能量转换器环绕设置在测量轴上；所述稳压器设置于所述测量轴上并与所述光电能量转换器连接。
2、 根据权利要求1所述的光电池装置，其特征在于，还包括 固定支架，将所述光电能量转换器固定在所述测量轴上。
3、 根据权利要求l所述的光电池装置，其特征在于，所述光电能量转换 器由多条光电池板并排连接组成。
4、 根据权利要求3所述的光电池装置，其特征在于，所述光电能量转换 器的形状为环状或伞状，所述光电池板平行于所述测量轴的轴向设置或平行 于所述测量轴的径向设置。
5、 根据权利要求4所述的光电池装置，其特征在于，所述光发生器由至 少两个发光源组成。
6、 一种传感器，包括转矩转速传感器，其特征在于，还包括光电池装置， 所述光电池装置包括光发生器、光电能量转换器以及稳压器，所述光电能量 转换器环绕设置在所述转矩转速传感器的测量轴上；所述稳压器设置在所述 测量轴上并与所述光电能量转换器连^f妄。
7、 根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，还包括 固定支架，将所述光电能量转换器固定在所述测量轴上。
8、 根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，所述光电能量转换器由 多条光电池板并排连接组成。
9、 根据权利要求8所述的传感器，其特征在于，所述光电能量转换器的 形状为环状或伞状，所述光电池板平行于所述测量轴的轴向设置或平行于所 述测量轴的径向设置。
10、 根据权利要求9所述的传感器，其特征在于，所述光发生器由至少 两个发光源组成。
专利摘要本实用新型公开了一种光电池装置及传感器，该光电池装置包括光发生器、光电能量转换器以及稳压器，所述光电能量转换器环绕设置在测量轴上；所述稳压器设置于所述测量轴上并与所述光电能量转换器连接。该传感器包括转矩转速传感器，还包括所述光电池装置。本实用新型通过采用光电能量转换器的能源耦合方式降低了测量轴的重量，转动惯量和体积；光电耦合的方式能够彻底消除电磁干扰现象，使得传感器的后续信号处理电路能够采用与现场完全隔离的干净电源，因此传感器测量输出的信号会更加稳定真实，避免了由于能源耦合对测量数据精度的影响。
文档编号H02J17/00GK201266854SQ20082010968
公开日2009年7月1日 申请日期2008年8月7日 优先权日2008年8月7日
发明者力 张, 张宇峰 申请人:北京新宇航世纪科技有限公司;张 力