测量结构如图6所示，由四个光敏二极管(元件1、2、4、6)、两个光源（发光二极管3、5）、位移圆盘7、方向圆盘9及传动轴8组成。将传感器垂直配置，分别代表位移z和Φ移动方向，组成一个二维传感器。

图6

3.2 坐标算法

    当被测物坐标发生时，圆盘7转动，光敏二极管4和光敏二极管6通道的信号发生变化，通过接口电路自动传输到计算机里，计算机自动对输入通道的信号进行数据采集。如果前进或者后退的角度发生变化，位移圆盘9角度也随着发生变化，通过传动轴转动带动方向圆盘产生转动，使得圆盘9上的狭缝通断光敏二极管上的光照，发出与前进或后退相应的电脉冲信号，通过接口电路自动传输到计算机里，对输入通道的信号进行数据采集。并将采集的数据进行储存，形成数据库，以备计算机通过数据计算确定自身的坐标位置，并通过相应接口进行数据输出。相对坐标XN、YN计算公式如下：

    XN=Z*cosYN=Z*sin

    为了确保测量精度，计算机的采样时间不能太大，应该接近光电传感器的反映时间，最好同步，或者成倍数关系。

3.3 坐标与电压的转换

    根据光——电转换原理，输出的电压变化规律也正好是周期变化，变化的灵敏度与狭缝之间的距离有关，狭缝之间的距离可以根据需要加工，但受到工艺和技术水平的限制，也可以通过计算机特性补偿得到。

3.4 输入信号的线性化处理

    若输入与输出量之间为直线性比例关系，称为线性关系。然而理想的线性关系的传感器极少。为了实现其线性化可采用电子电路，也可以使用计算机的修正功能。

4、测试结果

    将自行设计的传感器，应用于足球机器人场地与球门的坐标位置测试，在1.000m×1.000m的平面场地上进行测试，测量数据与实际数据比较如下：

   上图表明在较小的区域内，采用低成本的组合传感器完成坐标的自动检测，并且输出比较稳定，抗干扰能力强，达到预期设计要求。

5、结论

    通过本文给出的设计方法，设计出光电式坐标传感器，它具有集成化特点，灵敏度高，抗干扰性强、体积小等特点，可广泛地应用于静态测量、动态测量及自动化控制等领域。因此，光电式坐标传感器具有广泛的实用性。缺点：测量中注意传感器测量地连续性，不可中途中断使用，需要专业安装技能，光源应与使用场合匹配。需要今后在此方面不断的努力，改进和完善坐标传感器的功能。