工作时，非磁性转轮2以频率f绕z轴旋转，光入射孔的位置发生变化。当第一光入射孔10(1)正对第一发光元件161时，第一光探测器14探测到第一发光元件161的光线并将该光信号转变为电信号，从而能够探测到非磁性转轮2的角位移，并触发第一逻辑触发电路输出频率为4n×f的第一参考信号，可选该第一参考信号的电平为高电平，并保持输出；顺序的，当第一光入射孔10(2)正对第一发光元件161时，第一光探测器14探测到第一发光元件161的光线并将该光信号转变为电信号，从而能够探测到非磁性转轮2的角位移，并触发第一逻辑触发电路切换第一参考信号的电平，此时第一参考信号从高电平切换为4n×f频率的低电平，并保持输出；以此类推，当第一光入射孔10正对第一发光元件161时，第一光探测器14触发第一逻辑触发电路切换第一参考信号的电平，当第一光入射孔10与第一发光元件161交错时，第一逻辑触发电路输出的第一参考信号的电平保持不变。由此可知，第一逻辑触发电路输出频率为4n×f的由高电平和低电平组成的第一参考信号。
同理，基于第二发光元件162、第二光入射孔11和第二光探测器15，第二逻辑触发电路输出频率为m×f的由高电平和低电平组成的第二参考信号。
可选第一光探测器14、第二光探测器15、x轴磁阻传感器7和8、y轴磁阻传感器5和6以及z轴磁阻传感器9位于同一电路板13上。可以理解，光探测器、磁阻传感器、逻辑触发电路等结构均位于同一电路板13上，逻辑触发电路与对应的光探测器电连接，但并不具体限定逻辑触发电路的柱坐标。
示例性的，在上述技术方案的基础上，可选参考信号发生器包括模拟角度传感器和倍频器；模拟角度传感器监控非磁性转轮的旋转，并输出随角度变化的正弦或余弦周期信号，再通过倍频器分别输出频率为4n×f的第一参考信号和频率为m×f的第二参考信号。与上述实施例不同，本实施例中参考信号发生器可以设置在转轴上。参考信号发生器包含模拟角度传感器，该模拟角度传感器可以用于检测转轴的转动，根据转轴的旋转角度输出频率为f的正弦或者余弦信号。参考信号发生器还包括倍频器，频率为f的正弦或者余弦信号经过倍频器分别生成频率为4n×f的第一参考信号和频率为m×f的第二参考信号。
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