[實用新型]絕對式電容編碼器

有效

• 申請號: 201720231469.5
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN206583464U
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 楊藝榕;杜昭輝;羅日輝;莊德津
• 申請（專利權）人: 廣東盈動高科自動化有限公司;東莞盈動機電科技有限公司
• 主分類號: G01D5/24
• 分類號: G01D5/24
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 舒丁

技術領域

本實用新型涉及編碼器技術領域，特別是涉及一種絕對式電容編碼器。

背景技術

旋轉編碼器作為一種位置和速度的檢測元件，廣泛應用于數控機床、工業機器人、醫療設備、新能源及航空航天等測量和控制領域。目前，旋轉編碼器市場幾乎被光電式和電磁式編碼器壟斷。其中，光電式編碼器由于技術成熟和精度高，應用最為廣泛，但是因為有光學器件，其抗震性差，對塵埃和結露環境敏感，對工作環境要求高。電磁式編碼器能工作在比較惡劣的環境下，但是因為對電磁干擾敏感，很難實現高精度測量。此外，高精度的光電式和電磁式編碼器都比較昂貴，一般都只用于高端場合。

相對比于光電式和電磁式編碼器，設計良好的電容式旋轉編碼器，不僅可適應震動、灰塵、高濕度等惡劣環境，具備高精度、高分辨率、高可靠性和動態特性好等優點，其應用前景可觀。

實用新型內容

基于此，本實用新型提供一種測量精度高、可靠性強、結構簡單的絕對式電容編碼器。

為了實現本實用新型的目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種絕對式電容編碼器，包括一靜盤、相對于所述靜盤設置的動盤、及連接所述靜盤的處理電路；所述靜盤朝向所述動盤的一面上設有粗分發射環及細分發射環，所述粗分發射環、所述細分發射環與所述靜盤同圓心設置；所述粗分發射環靠近所述靜盤的圓心，所述細分發射環遠離所述靜盤的圓心；所述粗分發射環的環體相對內外兩側分別具有一粗分內接收環與粗分外接收環，所述粗分發射環的環體上設置有沿其徑向排列的若干粗分激勵極；所述細分發射環的環體相對內外兩側分別具有一細分內接收環與細分外接收環，所述細分發射環的環體上設置有沿其徑向排列的若干細分激勵極；所述動盤朝向所述靜盤的一面上分別印刷有若干連續的多個重復圖案，所述重復圖案分別構成了粗分圖案及細分圖案；所述粗分圖案的內外兩側分別設有一粗分內反射區及粗分內反射區，所述細分圖案的內外兩側分別設有一細分內反射區及細分外反射區；所述處理電路包括分別連接于所述靜盤上的載波驅動與信號采集模塊、連接所述信號采集模塊的信號過濾模塊、及連接所述信號過濾模塊的芯片模塊，所述芯片模塊還連接所述載波驅動，所述芯片模塊用于產生激勵信號。

上述絕對式電容編碼器，基于電信號層面，無需其他特殊功能器材或者元器件，不易受灰塵、潮氣等環境因素的干擾，提高了測量出精確度，也大大地降低了該絕對式電容編碼器的安裝門檻，拓寬了使用場合。

在其中一個實施例中，所述靜盤與所述動盤同軸心設置，所述動盤位于所述靜盤的正上方。

在其中一個實施例中，所述粗分激勵極、所述細分激勵極均以每連續的四個激勵極作為一個周期。

在其中一個實施例中，所述粗分內接收環位于所述粗分發射環的環體內側，所述粗分外接收環位于所述粗分發射環的環體外側。

在其中一個實施例中，所述細分內接收環位于所述細分發射環的環體內側，所述細分外接收環位于所述細分發射環的環體外側。

在其中一個實施例中，所述粗分內反射區與所述粗分外反射區的形狀互補，所述細分內反射區與所述細分外反射區的形狀互補。

在其中一個實施例中，所述芯片模塊產生四路時延為1/4周期的方波信號。

在其中一個實施例中，所述信號采集模塊內具有第一差分放大器及第二差分放大器。

在其中一個實施例中，所述芯片模塊內具有ADC單元、解調單元、數字低通濾波單元、補償單元及cordic單元。

附圖說明

圖1為本實用新型一較佳實施方式的絕對式電容編碼器的靜盤與動盤的結構示意圖；

圖2為圖1所示的圓圈A的放大示意圖；

圖3為圖1所示的絕對式電容編碼器的靜盤與處理電路的連接示意圖；

附圖標注說明：

10-靜盤，20-粗分發射環，21-粗分內接收環，22-粗分外接收環，23-粗分激勵極，30-細分發射環，31-細分內接收環，32-細分外接收環，33-細分激勵極，40-第一屏蔽區，50-動盤，60-粗分圖案，61-粗分內反射區，62-粗分外反射區，70-細分圖案，71-細分內反射區，72-細分外反射區，81-載波驅動，82-信號采集模塊，83-信號過濾模塊，84-芯片模塊。

具體實施方式