[發明專利]抗振動增量式電子脈沖發生器

無效

• 申請號: 201210443953.6
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN103716015A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 余冠軍
• 申請（專利權）人: 余冠軍
• 主分類號: H03K3/02
• 分類號: H03K3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種脈沖發生器，特別涉及一種增量式電子脈沖發生器。?

背景技術

原有的發生器完全是機械觸發式，通過光電管與光柵作用后直接從相應的端口輸出相應的信號，沒有對輸出的信號做任何的校驗、干預處理，以至于不該發出信號時有信號發出，需要信號發出時，發錯信號的情況。主要表現如下幾種現象：1、發生器在隨機床一些振動的過程中發生脈沖(位移數據在跳動)；2、發現數據在跳動，用手干預下發生器，數據停止跳動。造成上述影響精度的因素主要是：滾針的外徑與擋板槽的內徑不能完全吻合，有小距離的間隙；光耦與放電光耦槽不能完全吻合；齒輪產品生產的工藝上的缺陷；光柵在生產上的精度；光柵與軸同心與機體上定位孔的同心問題；轉軸兩軸承的同心度問題；人工裝配上的誤差；外界的電磁干擾，造成信號的不穩定性；外界氣候、人為因素的影響，造成發生器內部物理特性的破壞(變形)。?

如圖1-1、圖1-2所示，加工精度、裝配因素對精度的影響，卡簧1下面的滾針2外徑與擋板槽3內徑差距越大，就對發生器左右擺動的幅度就越大，就對圖1-2上的KC區間作用越大，這樣的后果是A相或B相的高頻信號會在這個區間出現，以至錯誤信號發出，發生?器在使用過程中滾針會逐漸磨損，那么這個區間就會變得更大，這樣發生器晃動更大，以至發生器出錯的概率變得更大。?

如圖2所示，外界電磁干擾原因對精度的影響，圖中可以看到虛線就是兩條界的干擾信號(a.b兩相脈沖信號)，如果發生器不動或者發生很小的振動或晃動，都會認為是發生器發出了信號，使其驅動的設備就要受到很嚴重的影響。?

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供一種抗振動增量式電子脈沖發生器。?

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：?

抗振動增量式電子脈沖發生器，包括卡簧、卡簧的旁設有滾針，滾針的兩側邊設有擋板槽，滾針與齒輪嚙合，齒輪的中心設有高出于齒輪表面的轉軸，轉軸上方套有齒輪，下方套有動光柵片，且齒輪與動光柵片之間設有帶發射接收裝置的整體光耦，整體光耦與信號轉換輸出裝置連接，還包括單片機，單片機(核心程序)是控制脈沖發生器精確發出脈沖的關鍵。?

本發明的有益效果：發生器的使用過程中如振動晃動(機械振動、人手的來回晃動(在兩咔嚓點間的距離))不發生脈沖；在電磁干擾的情況下正確發生脈沖。?

附圖說明

圖1-1是現有的發生器的結構示意圖；?

圖1-2是加工精度和裝配對現有的發生器影響的脈沖信號圖；?

圖2是外界電磁干擾對現有的發生器影響的脈沖信號圖；?

圖3是本發明的結構俯視圖；?

圖4是發明的結構左視圖；?

圖5是本發明的脈沖信號圖。?

具體實施方式

抗振動增量式電子脈沖發生器，包括卡簧1、卡簧1的旁設有滾針2，滾針2的兩側邊設有擋板槽3，滾針2與齒輪4嚙合，齒輪4的中心設有高出于齒輪4表面的轉軸7，轉軸7上方套有齒輪4，下方套有動光柵片5，且齒輪4與動光柵片5之間設有帶發射接收裝置的整體光耦6，整體光耦6與信號轉換輸出裝置8電連接，還包括單片機，單片機控制滾針2與擋板槽3之間的距離s小于發生器兩停下位置的距離KC。?

編碼器主要是由碼盤(圓光柵、指示光柵)、機體、發光器件、感光器件或整體光偶等部件組成，當發生器向順時針或逆時針(順時針累加，逆時針累減)轉動一格(有咔嚓點聲)時，發出1個A相、1個B相與1個Z相脈沖，A信號與B信號的相位差互為90度，而Z相為每轉一個脈沖，用于基準點定位，當發生器每次停止不動時A與B信號同時處于低電頻狀態(00)，發生器轉動一圈時，發生器就會發出100個A與B和Z信號。咔嚓點位置(發生器停下的位置)：a、b、c、d＝p/4+p/8。本發明編碼器應用廣泛，比如：長度和角度的精密測量；數字跟蹤位移同步比較測量；物體表面或內部結構形變上的測量；數控機床系統的微步檢測技術(精度在0.001mm)，伺服電機的光電驅動等等。?

圖3中S表示晃動的幅度，這個距離小于兩咔嚓點之間的距離。當脈沖發生器停下來不轉動時，不論是A還是B型號的上升延或下降延一定要處于KC區域，也就是在KC區域A與B型號一定處于低頻狀態。本發明通過單片機來控制，每轉一個咔嚓點，A與B同時要走完4個時序，那么A與B加起來要走8個時序，才能產生一個Z相信號，在理論上，如果A剛好走完了4個時序，此時B還未完成。此時的狀態的是A1B0。原有的發生器就會產生一個A相的脈沖信號，相反會產生一個B相的脈沖信號，這樣就達不到因S距離的振幅而不產生任何脈沖的問題，因為S的長度遠小于1/4個波長，只要在這個晃動的振幅中A與B要同時完成8個時序后，程序才讓脈沖發生器發出A與B(A與B相位差為90度)和一個Z項的脈沖從而達到抗振動(晃動)的目的，而且同時比較A與B兩個脈沖的占空比，來達到其它信號的干擾的目的。?