[發明專利]一種絕對式編碼器

無效

• 申請號: 201010288730.8
• 申請日: 2010-09-21
• 公開（公告）號: CN102410852A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 王智
• 申請（專利權）人: 上海派恩科技有限公司
• 主分類號: G01D5/347
• 分類號: G01D5/347
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種編碼器，特別涉及一種屬于光電檢測領域的絕對式編碼器。

背景技術

現階段國外絕對式編碼器產品中，歐美產品較為成熟，在測量精度、防護等級、工作溫度范圍以及通訊接口上都較有優勢；日韓產品功能一般，但是在原材料的選擇和成本控制上較有優勢，因此價格也較為便宜；國內目前除了少數單一的并行接口編碼器外，還沒有完全成熟的絕對式編碼器產品。因此也說明了國內在智能化集成編碼器運用中，還處于起步階段，在電子電路設計方面，特別是總線接口方面，有較大的提高空間。

絕對式編碼器是一種數字測角裝置，實時測量被測轉軸所處的角位置及角速度，把軸角信息轉換成二進制代碼，與控制系統中的連接，可實現實時測量。編碼器的電路由數據采集部分和數據處理部分組成。單片機是編碼器電路系統的核心，它將編碼器的粗碼、精碼信號采集到后，經精碼細分、碼道校正、電調零等數據處理，最后以二進制代碼輸出。

中國發明公開說明書CN101424548A公開了一種絕對編碼器，該編碼器包括包括：安裝法蘭、旋轉軸、編碼器模塊、光源裝置和數據處理器。該編碼器成本低廉，可靠性高，但是該編碼器電路與控制系統的數據傳輸采用并行和串行兩種方式。如果采用并行傳輸，每位數據需要一根電纜線。例如對于24位分辨率的編碼器就需要一根24芯的電纜，并行傳輸僅適用于短距離傳輸和特殊要求；串行數據傳輸雖然只用兩根導線，在與外部多個系統連接時，連接導線也必須有多對導線與之一一對應，并且有嚴格的時序規定。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術存在的問題，把控制器局域網總線引進編碼器電路，增加編碼器電路的智能性能，滿足不同的實時輸出要求，特設計一種絕對式編碼器。

為解決上述技術問題，所述的絕對式編碼器，包括：

編碼器模塊，該編碼器模塊包括：

光源裝置，用于產生照射用的平行光線；

編碼光柵，套設在所述旋轉軸上，用于遮擋光源裝置產生的光線；

接收裝置，用于接收經過編碼光柵后的光線產生光電流，輸出編碼序列；

放大和數字化處理電路，用于接收編碼序列并轉換成能被單片機識別的電信號；

單片機，接收放大和數字化處理電路傳送的電信號，用于控制編碼器；

還包括控制器局域網總線；所述光源裝置發出的光信號經過編碼器模塊調制后，被放大和數字化處理電路接收并轉換成能被單片機識別的電信號；放大和數字化處理電路的輸出端與單片機的輸入端連接，單片機的輸出/輸入端與控制器局域網總線的輸入/輸出端連接。

進一步說，還包括輸出光電隔離器、輸入光電隔離器和輸入/輸出驅動器，所述控制器局域網總線的輸出端與輸出光電隔離器的輸入端連接，輸出光電隔離器的輸出端與輸入/輸出驅動器的輸入端連接，輸入/輸出驅動器的輸出端與輸入光電隔離器的輸入端連接，輸入光電隔離器的輸出端與控制器局域網總線的輸入端連接。

進一步說，所述光源裝置包括用于產生照射用的紅外光線的紅外線光源和用于將光源產生的紅外光線變成平行光線的透鏡。

進一步說，所述編碼光柵是格雷碼光柵。

與現有技術相比，本發明絕對式編碼器包括控制器局域網總線；光源裝置發出的光信號經過編碼器模塊調制后，被放大和數字化處理電路接收并轉換成能被單片機識別的電信號；放大和數字化處理電路的輸出端與單片機的輸入端連接，單片機的輸出/輸入端與控制器局域網總線的輸入/輸出端連接。本發明采用了單片機技術和控制器局域網總線技術，實現了用戶可編程功能以及控制器局域網總線通訊功能，用戶根據實際的應用，針對設備節點號、傳輸波特率、單圈分辨率、圈數等主要性能參數進行編程，實現產品除物理層固化程序外的二次程序編寫；同時控制器局域網總線技術的應用，使產品方便快捷的與控制器局域網總線設備進行數據交換，徹底擺脫傳統絕對式編碼器需要大量布線及與現代工控設備接口復雜等缺點。另外，高性能的元器件選用和精密的機械結構設計，保證了產品的可靠性和穩定性，也提高了產品的防護等級和抗干擾能力。

附圖說明

圖1為本發明絕對式編碼器的結構方框圖。

圖中：1.編碼光柵，2.接收裝置，3.光源裝置，4.放大和數字化處理電路，5.單片機，6.控制器局域網總線，7.輸出光電隔離器，8.輸入光電隔離器，9.輸入/輸出驅動器。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

如圖1所示的絕對式編碼器，包括：

編碼器模塊，該編碼器模塊包括：