[發明專利]用于便攜式三坐標測量機角度編碼器的溫度補償電路

在審

• 申請號: 201711188835.4
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107764295A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 吳志雄;羅金寧;鐘國勝
• 申請（專利權）人: 廣州充圓精密光電儀器有限公司
• 主分類號: G01D5/34
• 分類號: G01D5/34
• 代理公司: 佛山市海融科創知識產權代理事務所(普通合伙)44377
• 代理人: 陳志超

技術領域

本發明涉及三坐標角度編碼器領域，具體涉及一種用于便攜式三坐標測量機角度編碼器的溫度補償電路。

背景技術

角度編碼器是一種用于高精密旋轉角度檢測的傳感器，高精密的角度編碼器廣泛用于伺服電機反饋、高精密轉臺、主軸定位等場合。請參照圖1，角度編碼器核心部件包含編碼器碼盤2和接收傳感器5。其中，編碼器碼盤2和接收傳感器5分別安裝于編碼器轉軸1和編碼器接收芯片支架3上。接收傳感器5利用反射或者透射光源經過編碼器碼盤2后在線路板4上的接收傳感器5形成的莫爾條紋，產生正弦波信號，并輸出到系統處理器上，用于反饋角度編碼器的位置信息。

在一般應用上，由于溫度變化，將導致編碼器轉軸1和編碼器接收芯片支架3發生膨脹變形。這時候粘接在導致編碼器轉軸1上的編碼器碼盤2和安裝與編碼器接收芯片支架3上的線路板4的相對距離將發生偏移，而兩者之間的距離是決定編碼器信號質量的一個關鍵因素。產生的正弦波的信號質量將影響反饋的位置精度，因此，溫度變化將導致編碼器反饋的位置精度發生變化。

因此，現有技術存在缺陷，急需改進。

發明內容

本發明實施例提供用于便攜式三坐標測量機角度編碼器的溫度補償電路，具有提高三坐標角度編碼器的精確度的有益效果。

本發明實施例提供一種用于便攜式三坐標測量機角度編碼器的溫度補償電路，包括：基準穩壓源、恒流源、第一溫度傳感器、第一電壓跟隨單元、第二電壓跟隨單元、差分放大單元、第一模擬乘法器、第二模擬乘法器、加法器單元以及反相比例放大電路；

所述基準穩壓源與所述恒流源電連接，所述恒流源與所述第一溫度傳感器的兩端電連接；

所述第一溫度傳感器的一端、所述第一電壓跟隨單元、所述差分放大單元的第一輸入端依次連接；

所述第一溫度傳感器的另一端、所述第二電壓跟隨單元、所述差分放大單元的第二輸入端依次連接；

所述差分放大單元的輸出端分別與所述第一模擬乘法器一輸入端以及所述第二模擬乘法器的一輸入端連接，所述第一模擬乘法器的的另一輸入端接入待補償的角度檢測信號；所述第二模擬乘法器的另一輸入端與所述基準穩壓源連接，所述第二模擬乘法器的輸出端以及所述基準穩壓源均分別與所述加法器單元的同相輸入端連接，所述第一模擬乘法器的輸出端以及所述加法器單元的輸出端分別與所述反相比例放大電路的兩個輸入端連接。

在本發明所述的用于便攜式三坐標測量機角度編碼器的溫度補償電路中，還包括第三電壓跟隨單元，所述基準穩壓源通過所述第三電壓跟隨單元與所述加法器單元的同相輸入端連接。

在本發明所述的用于便攜式三坐標測量機角度編碼器的溫度補償電路中，所述第三電壓跟隨單元包括第六運算放大器、第十三電阻以及第十四電阻；

所述第十三電阻的一端與所述基準穩壓源連接，所述第十三電阻的另一端與所述第十四電阻以及所述第六運算放大器的同相輸入端連接，所述第十四電阻的另一端接地，所述第六運算放大器的輸出端與所述加法器單元的同相輸入端連接。

在本發明所述的用于便攜式三坐標測量機角度編碼器的溫度補償電路中，所述反相比例放大電路包括第八運算放大器、第十五電阻、第十九電阻以及第二十電阻；

所述第八運算放大器的反相輸入端與所述第十五電阻的一端以及所述第十九電阻的一端連接，所述第十五電阻的另一端與所述第一模擬乘法器的輸出端連接，所述第八運算放大器的同相輸入端與所述第二十電阻的一端連接，所述第二十電阻的另一端與所述加法器單元的輸出端連接；所述第十九電阻的另一端與所述第八運算放大器的輸出端連接。

在本發明所述的用于便攜式三坐標測量機角度編碼器的溫度補償電路中，所述加法器電路包括第七運算放大器、第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻以及第二十一電阻；

所述第十六電阻的一端與所述第二模擬乘法器的輸出端連接，所述第十六電阻的另一端與所述第七運算放大器的同相輸入端連接，所述第十七電阻的一端與所述第三電壓跟隨單元的輸出端連接，所述第十七電阻的另一端與所述第七運算放大器的同相輸入端連接，所述第十八電阻的一端與所述第七運算放大器的反相輸入端以及所述第二十一電阻的一端連接，所述第十八電阻的另一端接地，所述第二十一電阻的另一端與所述第七運算放大器的輸出端連接，所述第七運算放大器的輸出端與所述第二十電阻連接。

在本發明所述的用于便攜式三坐標測量機角度編碼器的溫度補償電路中，還包括一同相比例放大單元，所述差分放大單元的輸出端通過所述同相比例放大單元與所述第一模擬乘法器的輸入端連接。