[發(fā)明專利]一種高精度雙碼道反射式旋轉(zhuǎn)編碼器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810393553.6
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108801302A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王晗;林燦然;陳新;許偉亮;董永超
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01D5/347
• 分類號: G01D5/347;G01B11/26
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所 44329
• 代理人: 江金城;楊曉松

1.一種高精度雙碼道反射式旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，包括轉(zhuǎn)軸、用于產(chǎn)生光線的光源、將光線平行射出的凸透鏡、編碼盤、用于放大編碼的光學(xué)放大元件、用于采集當(dāng)前編碼的圖像采集模塊、以及用于計(jì)算當(dāng)前旋轉(zhuǎn)角度的數(shù)據(jù)處理模塊；所述光源處于整個(gè)編碼器系統(tǒng)的最前端并發(fā)出光線；所述凸透鏡設(shè)置在光源與編碼盤之間，將光源發(fā)出的光線平行射出；所述編碼盤與轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器同心安裝，實(shí)現(xiàn)編碼器隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；所述光學(xué)放大元件設(shè)置在編碼盤與圖像采集模塊之間，實(shí)現(xiàn)對編碼盤的絕對碼和增量碼的放大；所述圖像采集模塊接收由光學(xué)放大元件放大后的碼道的編碼信息，同時(shí)將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，輸出給數(shù)據(jù)處理模塊；所述數(shù)據(jù)處理模塊對圖像采集模塊轉(zhuǎn)換后的電信號進(jìn)行進(jìn)一步運(yùn)算處理，得到編碼角度的準(zhǔn)確信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度雙碼道反射式旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，所述圖像采集模塊采用CCD面陣傳感器或CMOS面陣傳感器進(jìn)行采集。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度雙碼道反射式旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，所述編碼盤采用反射式編碼盤，光源發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡平行后，經(jīng)過編碼盤碼道的反射后最終被圖像采集模塊接收。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度雙碼道反射式旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，所述編碼盤的碼道刻在圓盤的環(huán)狀處，可以減小編碼盤的體積。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度雙碼道反射式旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，所述編碼盤的側(cè)面刻有一圈增量碼道和一圈絕對碼道。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度雙碼道反射式旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，所述編碼盤的單個(gè)絕對碼的寬度與單個(gè)增量碼寬度相同，或是單個(gè)增量碼寬度的幾何倍數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度雙碼道反射式旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，所述編碼盤的絕對碼采用二進(jìn)制偽隨機(jī)碼編碼而成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度雙碼道反射式旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，所述編碼盤的增量碼由暗亮條紋交替組成。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度雙碼道反射式旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，所述圖像采集模塊通過對絕對碼解碼得到一個(gè)代表絕對位置的信息，再通過與其對應(yīng)的增量碼進(jìn)一步細(xì)分，并將二者結(jié)合，得到代表準(zhǔn)確角度和位置的信息。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度雙碼道反射式旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊采用FPGA、51單片機(jī)、STM32、DSP中的一種或多種組合。