[實用新型]一種兩圈碼道輸出十位代碼的絕對式矩陣金屬編碼盤

無效

• 申請號: 200620149556.8
• 申請日: 2006-12-14
• 公開（公告）號: CN201078739Y
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 趙志巍
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26;G01D5/347
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所
• 代理人: 趙炳仁

一、技術領域：

本發明屬于光電測試技術領域中涉及的一種兩圈碼道輸出十位代碼的絕對式矩陣金屬編碼盤。

二、技術背景：光電軸角編碼器是進行角位移、角速度測量的有代表性的光電傳感器，而編碼盤又是光電軸角編碼器進行數據采集的核心元件，是由碼盤和狹縫盤匹配構成的。最常用的碼盤材料為玻璃，在玻璃表面鍍鉻，再腐蝕鉻層形成通光與不通光相間分布的碼道；金屬編碼盤的碼盤與狹縫盤材料為金屬，有的是反射式，有的是透射式，所謂透射式是在圓形金屬片上用腐蝕的方法形成通光與不通光相間分布的碼道；所謂單圈腐蝕就是在同一半徑上形成通光與不通光相間分布的碼道；所謂絕對式矩陣編碼盤，就是將碼盤圓周分成若干個扇形區間，每個區間刻劃有不同位數的碼道，與碼道要求的狹縫盤進行匹配，利用若干個讀數頭取出碼盤與狹縫盤相匹配編排的電信號，經過譯碼，處理成與傳統碼盤相同的周期二進制碼。

隨著工業化和高科技的發展與需要，對光電軸角編碼器的抗沖擊、振動能力的要求越來越高，玻璃碼盤在沖擊、振動情況下容易破裂，這樣對編碼器碼盤材料的抗沖擊、振動性能提出了新的要求，就要在碼盤與狹縫盤的材料、碼道布局及狹縫盤的狹縫布局結構設計上采取措施。

與本實用新型最為接近的已有技術是中國科學院長春光學精密機械與物理研究所研制開發的小型絕對式矩陣編碼器上采用的編碼盤(長春光機所主辦的“光學機械”期刊1985年第5期P63-68曹振夫著)，如圖1和圖2所示：在圖1中的碼盤上，刻劃有三圈碼道，第一圈碼道分為兩個區間，0°～180°為不通光區，180°～360°為通光區。第二圈碼道中0°～180°內刻有兩條通光碼道，通光碼道和不通光碼道寬度相等且相間分布，通光碼道和不通光碼道寬度為180°/(2×2)＝45°，靠近0°的碼道和靠近180°的碼道為不通光碼道，其寬度為不通光碼道的一半，即45°/2＝22.5°；180°～360°內刻有一條通光碼道，通光碼道和不通光碼道寬度相等，其寬度為180°/2＝90°，靠近180°的碼道和靠近360°的碼道為不通光碼道，寬度為不通光碼道的一半，即90°/2＝45°。所以在180°～360°內，180°～225°為不通光區，225°～315°為通光區，315°～360°為不通光區；第三圈碼道分為四個區間，這四個區間的碼道分布是不同的。在0°～90°的區間內刻有十六條通光碼道，通光碼道和不通光碼道寬度相等且相間分布，通光碼道和不通光碼道寬度為90°/(16×2)＝2.8125°，靠近0°的碼道和靠近90°的碼道為不通光碼道，其寬度為其他不通光碼道的一半(1/2)，即2.8125°/2＝1.40625°；在90°～180°的區間內刻有八條通光碼道，通光碼道和不通光碼道寬度相等且相間分布，通光碼道和不通光碼道寬度為90°/(8×2)＝5.625°，靠近90°的碼道和靠近180°的碼道為不通光碼道，其寬度為不通光碼道的一半(1/2)，即5.625°/2＝2.8125°；在180°～270°的區間內刻有四條通光碼道，通光碼道和不通光碼道寬度相等且相間分布，通光碼道和不通光碼道寬度為90°/(4×2)＝11.25°，靠近180°的碼道和靠近270°的碼道為不通光碼道，其寬度為不通光碼道的一半(1/2)，即11.25°/2＝5.625°；在270°～360°的區間內刻有二條通光碼道，通光碼道和不通光碼道寬度相等且相間分布，通光碼道和不通光碼道寬度為90°/(2×2)＝22.5°，靠近270°的碼道和靠近360°的碼道為不通光碼道，其寬度為不通光碼道的一半(1/2)，即22.5°/2＝11.25°。

在圖2所示的狹縫盤上，有三圈狹縫，第一圈狹縫a₁在0°位置，狹縫a₂在90°位置；

第二圈狹縫b₁在0°位置，狹縫b₂在180°位置；第三圈狹縫c₁在0°位置，狹縫c₂在90°位置，狹縫c₃在180°位置，狹縫c₄在270°位置。

圖1所示的碼盤和圖2所示的狹縫盤相匹配構成的矩陣編碼盤，只能輸出八位碼，編碼器的測角分辨率只能達到360°/2⁸＝1.40625°＝5062.5″，這種碼盤與狹縫盤為玻璃材料，在受到沖擊、振動時會破裂，不能滿足編碼器在沖擊、振動情況下可靠性高的要求。

三、發明內容：