[发明专利]一种用于激光平面扫描网络空间定位系统的全范围光电传感器

说明书

本发明涉及光电传感器领域，具体涉及了一种应用于激光平面扫描网络空间定位系统的全范围光电传感器，所述传感器包括固定座组件、传感器基体、光电池阵列、滤光玻璃罩、端盖以及信号处理电路板。所述光电池阵列粘贴在传感器基体上，并装入由滤光玻璃罩、固定座组件和端盖组成的密封装置中，所述的固定座组件由安装座主体和螺纹底座组成，并构成了安放信号处理电路板的空腔，通过安装座主体上的内孔引出所述的光电池阵列引线,并与信号处理电路板连接。本发明能够对光电池阵列进行保护，且由光电池阵列构成的多边形柱体感光表面可在空间任何位置接受发射机发出的激光信号，解决了平面型光电传感器测量范围小于180°的问题，实现了全范围测量功能。

技术领域

本发明涉及光电传感器领域，特别涉及了一种应用于激光平面扫描网络空间定位系统的全范围光电传感器。

背景技术

光电传感器利用光电转换原理把各种光信号转变成为电信号，具有非接触、响应快、效率高等优点，能将难以直接检测的各种物理信号，如光强、光照度、辐射强度等，转化为可量化和监控的电信号。在激光测量领域中，光电传感器主要作用是探测激光信号强度，并将其转化为可检测电信号，经过后续算法得到长度、位置等信息。本发明的传感器主要用在激光平面扫描网络空间定位系统当中(见专利：双旋转激光平面发射机网络的空间定位方法。申请号：200810150383.5)。

该系统是一种类似GPS定位系统的大尺寸测量系统，利用空间角度交会测量原理计算空间点三维坐标，与其他测量技术相比，具有效率高、不易丢光、扩展性良好等优点。激光平面扫描网络空间定位系统主要由发射机和光电传感器两部分组成。其中，光电传感器部分主要作用是接受每台发射机发出的高速旋转的激光平面，并将接收到的光信号转化为脉冲信号。

作为激光信号的接收端，传感器的入射光角度决定了系统的测量范围和发射机的摆放位置。目前，光电传感器主要由单个光电池和相应的电路组成，光电池封装通常为 TO-8、TO-5以及TO-52等，但这类封装的入射角一般小于120°。当接受角度小于180°时，传感器接受发射机发出的激光平面个数将会减少，不仅影响了测量精度，而且会使测量空间存在大范围的空间测量盲区。同时，通过增加光电池片数增大入射角度的方式，其难点在于在测量空间的任意方向上，需要保证传感器输出的信号的对称性以及所测特征点位置不变。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供了一种新型结构的光电传感器，利用有序排布的光电池阵列，达到接收空间360°范围内激光扫描的能力，解决现有光电传感器入射角度小于180°的问题，在保证系统测量精度不变的前提下，减少空间测量盲区，提高系统的测量范围。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种应用于激光平面扫描网络空间定位系统的全范围光电传感器，主要包括：固定座组件、传感器基体、光电池阵列、滤光玻璃罩、端盖以及信号处理电路板；

进一步，所述的传感器密闭封装主要由安装座组件、滤光玻璃罩以及端盖构成；光电池阵列放置在密闭封装中，并固定在传感器基体上，以避免光电池表面刮花、积灰而引起的信号畸变；

进一步，所述的传感器安装座组件主要由螺纹底座和主安装座组成，其中，螺纹底座上的长螺纹可与被测工件牢固连接，在使用过程中，方便拆卸；

进一步，所述传感器基体为正16边柱体，使传感器光感面近似圆柱表面，避免扫描激光入射角度的差异性；

进一步，传感器基体材料选用黄铜制成，以黄铜作为衬底，可减少阴极引线输出内阻，保证了输出模拟信号的准确度；

进一步，使用导电银浆作为粘结剂，将光电池组和柔性PCB衬底粘合在一起；在粘贴过程中，使用私网印刷工艺保证涂层均匀性；固化后，导电膜厚为0.05mm-0.06mm；