1.一种角度自动标定的角度传感器，其特征在于，包括：发光二极管保护壳(1)、接受PCB板保护壳(2)、发射PCB板、接受PCB板；

所述发光二极管保护壳(1)用于保护发射PCB板，通过传动结构(1‑1)和待测旋转结构的旋转轴、接受PCB板保护壳(2)之间进行传动，内部设有勃艮第瓶型光传输通道(1‑4)和凸槽(1‑5)；

所述接受PCB板保护壳(2)用于固定接受PCB板，内部设有凹槽(2‑2)；所述凹槽(2‑2)和所述凸槽(1‑5)镶嵌，使发光二极管保护壳(1)和接受PCB板保护壳(2)之间转动连接；

所述发射PCB板，包括：发射板孔洞(3)、发光二极管(4)、发射板电路；所述接受PCB板，包括光电二极管(6)，接受板孔洞(7)、电压变换电路(8)、电流放大电路(9)、单片机系统(10)、角度测量电路(11)；

所述发光二极管(4)发出光束(5)，通过勃艮第瓶型光传输通道(1‑4)汇聚后，照射在光电二极管(6)上产生光电流，所述光电流通过电流放大电路(9)放大后输入到单片机系统(10)的I/O口；

所述角度测量电路(11)包括角度测量专用可调电阻、AD8605芯片和保护电阻；所述AD8605芯片接收所述角度测量专用可调电阻给出的角度相关模拟电压信号，经过保护电阻输入到单片机系统(10)的ADC引脚后转换为数字信号；

所述单片机系统(10)通过软件编程进行信息处理，完成角度的自动标定。

2.根据权利要求1所述的角度自动标定的角度传感器，其特征在于，所述传动结构(1‑

1)有四层，由上至下第一层、第二层和第三层为层层递进的圆柱体，第四层为支撑体，通过三根夹角为120°的支撑轴支撑；第一层为传动杆，用于和接受PCB板中的角度测量专用可调电阻嵌合，通过传动调节电阻值的大小；

所述勃艮第瓶型光传输通道(1‑4)用于汇聚光束(5)，外表面有遮光涂层，瓶口为圆形，半径和所述光电二极管(6)外接圆半径相同，且瓶口中心对准光电二极管(6)。

3.根据权利要求2所述的角度自动标定的角度传感器，其特征在于，所述发光二极管保护壳(1)，还包括：螺纹套孔(1‑2)、第一螺孔(1‑3)；

所述螺纹套孔(1‑2)用于固定待测旋转结构，形状为圆柱体的凹槽，凹槽孔径和待测旋转结构的旋转轴上螺纹套管外径一致且丝扣类型相同、螺距相等、旋向一致；所述第一螺孔(1‑3)有4个，用于将发射PCB板固定在发光二极管保护壳(1)上。

4.根据权利要求1所述的角度自动标定的角度传感器，其特征在于，所述发光二极管(4)设置于发射PCB板中心，所述发射板孔洞(3)有四个，夹角为90°，通过螺丝和所述发光二极管保护壳(1)上的第一螺孔(1‑3)进行固定。

5.根据权利要求2所述的角度自动标定的角度传感器，其特征在于，所述接受PCB板保护壳(2)，还包括第二螺孔(2‑1)和接线孔(2‑2)；所述第二螺孔(2‑1)有三个，之间的夹角均为120°，用于固定接受PCB板；所述接线孔(2‑2)，用于穿过接受PCB板电路外接线缆。

6.根据权利要求5所述的角度自动标定的角度传感器，其特征在于，所述接受PCB板为圆形，所述光电二极管(6)有18个，等间距分布于接受PCB板圆形边缘处，相邻光电二极管(6)之间夹角为20°；

所述接受板孔洞(7)有3个，分布在圆形接受PCB板的边缘处，夹角为120°，通过螺丝和所述接受PCB板保护壳(2)上的第二螺孔(2‑1)进行固定；

所述电压变换电路(8)将5V直流电压变换成3.3V直流电压，供接受板电路和单片机系统(10)使用。

7.根据权利要求6所述的角度自动标定的角度传感器，其特征在于，所述角度测量专用可调电阻和传动杆嵌合，最大阻值为10kΩ，和AD8605的IN+引脚电连，当传动杆转动时电阻值相应改变；所述AD8605芯片为运算放大器芯片，用于将角度测量专用可调电阻给出的角度相关模拟电压值放大后经两个保护电阻输入到单片机系统(10)的ADC引脚；所述保护电阻用于对角度测量电路(11)进行过流保护。

8.根据权利要求7所述的角度自动标定的角度传感器，其特征在于，所述角度测量电路(11)还包括退耦电感和退耦电容；所述退耦电感和退耦电容用于平滑电路中的直流电压并过滤电源中的低频和高频噪声，减轻电磁辐射干扰。

9.一种角度传感器的自动标定测量方法，应用于权利要求1至8任一所述的角度传感器，其特征在于，包括以下步骤：S1、安装固定发光二极管保护壳、接受PCB板保护壳、发射PCB板和接受PCB板；

S2、通过外接电缆连接5V直流电压，经过电压变换电路输出3.3V直流电压供发射PCB板和接受PCB板电路使用；

S3、发光二极管发出光束，通过勃艮第瓶型光传输通道汇聚后照射在光电二极管上，使所有光电二极管产生光电流通过电流放大电路后与单片机系统的I/O口连接；

S4、保持接受PCB板保护壳固定不动，通过待测旋转结构的旋转轴带动发光二极管保护壳转动；

S5、单片机系统将光电二极管的光电流转换为电压，当某个I/O口的电压最大且此时角度测量可调电阻的阻值最小时，设置此时角度为0°，用于增加角度测量范围；

S6、继续转动发光二极管保护壳，在单片机系统中通过软件编程拟合角度关于电阻值的三次多项式；其中每隔20°，设置一个数据点，将角度和电阻值对应，每60°内有四个数据点；

S7、在单片机系统中，使用最小二乘法求解出0°～60°、60°～120°、120°～180°、180°～

240°、240°～300°、300°～360°六个分段区间的多项式系数，得到六个分段区间角度关于电阻值的多项式函数；

S8、直至所有光电二极管光电流都达到过最大值，在不同分段区间内，根据三次多项式函数，由当前测出的角度测量专用可调电阻的电阻大小能得到一个角度值与之对应，完成一次角度的标定。

10.根据权利要求9所述的角度传感器的自动标定测量方法，其特征在于，步骤S7中，所述最小二乘法，包括如下子步骤：S7.1、设定拟合多项式，表示为：

其中，R表示单片机采集到的角度测量专用可调电阻的电阻值大小，a0、a1、a2、a3分别表示多项式系数，表示求解出多项式系数后将上述电阻值大小带入所拟合的多项式后对应的角度值；

S7.2、计算某个区间段电阻所对应角度的数据点到这条曲线的距离之和，表示为：其中，θi表示分段区间内四个数据点对应的四个固定角度值，每个固定角度都为20°的2

整数倍，i＝1,2,3,4；σ表示误差平方和；

S7.3、根据最小二乘原理，等式右边求ai的偏导数：

其中，Ri表示四个数据点中每个固定角度所对应的角度测量专用可调电阻实际电阻值大小；

S7.4、化简得到：

S7.5、化成矩阵形式：

S7.6、化简得到：

S7.7、进一步化简得到如下四个方程:

2 3

θ1＝a0+a1R1+a2R1+a3R1

2 3

θ2＝a0+a1R2+a2R2+a3R2

2 3

θ3＝a0+a1R3+a2R3+a3R3

2 3

θ4＝a0+a1R4+a2R4+a3R4

S7.8、将四个方程联立求解，得出每个分段区间内三次多项式的系数a0、a1、a2、a3。