[發明專利]一種光電編碼盤及其制作方法和應用無效

申請號：	201010219891.1	申請日：	2010-07-08
公開（公告）號：	CN101865704A	公開（公告）日：	2010-10-20
發明（設計）人：	王乘;劉昌洪;成耀君	申請（專利權）人：	華中科技大學
主分類號：	G01D5/38	分類號：	G01D5/38;G01P3/36
代理公司：	華中科技大學專利中心 42201	代理人：	朱仁玲
地址：	430074 湖北***	國省代碼：	湖北;42
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種光電編碼及其制作方法應用
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明屬于檢測、測控與測量技術領域，具體涉及一種光電編碼盤及其制作方法和應用，該方法制造的光電編碼盤不僅具有成本低、適用廣的特點，還能有效利用廢舊光盤等難以回收的資源。

背景技術

光電編碼盤，又稱光柵盤，是光電編碼器的核心部件。光電編碼器是一種能夠將與之相連的轉軸或轉動部件的轉速通過光電轉換的方式變成脈沖信號或數字方波信號的傳感器，其主要部件由光電編碼盤、光電發射和檢測裝置、信號整形和變送裝置組成的傳感器件。

根據檢測原理的不同，可以將光電編碼盤分為透射式光電編碼盤和反射式光電編碼盤。前者一般是利用化學腐蝕、激光蝕刻、機械加工等工藝在編碼盤上開通若干個沿著等半徑圓周均勻分布的過孔，然后將發光二極管(Light?Emitting?Diode，LED)放在編碼盤一側，將接收光電信號用的光電二極管(Photo-Diode，PD)放在與發光二極管對應位置的編碼盤另一側，當編碼盤轉動的時候，發光二極管發射的光信號經過編碼盤上的過孔和光柵的阻擋和導通，就產生了與編碼盤轉速對應的脈沖信號。反射式光電編碼盤與透射式編碼盤不同的是它的發光二極管和接收用光電二極管都在光電編碼盤的同一側，不用在編碼盤上開孔，而是在編碼盤上用化學或者物理的方法產生明暗相間的光柵，當編碼盤轉動的時候，發光二極管發出的光信號經過亮光柵的時候會反射到接收的光電二極管，而經過暗光柵的時候，光信號不會反射到光電二極管，光柵的交替出現就會在光電二極管輸出端產生一個脈沖信號。通過對單位時間的脈沖信號計數，或者對一定數目的脈沖信號計時，就能計算出與編碼盤相連的部件的轉速。根據編碼盤的刻度方法及脈沖信號輸出形式，又可分為增量式、絕對式以及混合式三種。

用來制造光電編碼盤的材料有玻璃材料、金屬材料、塑料等，玻璃材料的光電編碼盤是通過在玻璃上制作高精度的光柵，它的熱穩定性較好，精度較高；金屬材料的光電編碼盤是通過在金屬上制作極細的狹縫，通過這些狹縫來控制光線的導通和截至，由于金屬的強度和延展性較好，與玻璃材料相比不易碎，但同時由于金屬材料厚度有限制，影響了精度，而且金屬受溫度影響較大，熱穩定性要比玻璃材料的差；塑料光電編碼盤相對于前兩者具有易加工成型，成本低的特點，但其精度、熱穩定性、壽命要比前兩者稍差。

傳統光電編碼盤的制造工藝中要求最高的就是盤基和光柵的制作，由于編碼盤是工作時處于高速旋轉的狀態，因此，對整個盤體的平衡性和均勻性要求很高。如果達不到要求，會產生垂直與盤面的上下抖動，嚴重影響光電信號的檢測。雖然采用硬度更好更穩定的材料，更高級的加工工藝能夠解決這個問題，但是這無疑會大幅增加成本。不適用于成本敏感的應用，比如風機測速，電扇測速，智能車比賽等。在這些應用中，一般會采用鐵制、鋁制甚至紙制編碼盤，精度、成本和可靠性都不能滿足要求。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足之處，提供一種成本低、精度高、適用廣的環保光電編碼盤的制作方法。該方法不僅能夠滿足低成本下測速要求，還能有效利用大量難以回收的廢舊光盤，是一種環保、實用的新技術。

本發明的目的還在于提出一種應用上述方法制作的光電編碼盤，以及一種應用上述光電編碼盤進行測量的方法。

為實現本發明的目的所采用的具體技術方案為：

一種光電編碼盤的制作方法，包括如下步驟：

(1)采用形狀完整的光盤制作盤基；

(2)繪制打印生成光柵盤

利用設計軟件的多邊形繪制功能，設置一個正多邊形，正多邊形的邊數由光柵數目確定，然后連接該正多邊形的中心和各個頂點，從而將該正多邊形分成多個等腰三角形，接著按照黑白相間的方式填充顏色填充各等腰三角形，形成光柵，再利用打印機將所述光柵打印在介質上，經過裁剪制成光柵盤；

(3)組裝光電編碼盤

將步驟(2)的光柵盤的幾何中心和步驟(1)制作的盤基幾何中心對準，利用粘合劑粘在一起，然后裁去光柵圖的中心部分，即完成光電編碼盤的制作。

作為本發明的進一步改進，所述的光盤為廢舊光盤。

作為本發明的進一步改進，所述的介質為紙、塑料薄膜或蠟紙。