[發明專利]一種絕對式光電編碼裝置

有效

• 申請號: 201811426527.5
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109341734B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 陳曉鵬;黃強;程煒;汪常進;李敬;甘明剛;張偉民
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01D5/347
• 分類號: G01D5/347
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;付雷杰

本發明公開了一種絕對式光電編碼裝置，采用具有不同高度編碼孔的編碼器、兩組或兩組以上光電設備和控制器，構建絕對式光電編碼器，能夠解決編碼器讀取效率低、編碼條紋刻錄復雜及編碼條紋不易識別的問題。本發明通過采用不同高度的方形編碼孔來代表二進制的0和1，利用至少兩組光電設備分別對準方形編碼孔的上下兩個部分，通過判斷兩組光電設備有無信號，則可以直接判斷該方形孔代表二進制的數值，而不需要對獲得的電平信號的脈沖寬度進行測量，從而提高了編碼器的讀取效率。

技術領域

本發明涉及光電測量領域，具體涉及一種絕對式光電編碼裝置。

背景技術

目前，光電式編碼器主要有軸角編碼器和直線位移編碼器兩種，要實現絕對式編碼，其碼盤(軸角編碼器)和碼尺(直線位移編碼器)大都采用不同寬度的方形孔來代表二進制的0和1，再結合選定的編碼方法來實現角度位置測量和位移監測。

采用不同寬度的方形孔來代表二進制的0和1，需要對光電信號進行二次處理。由于光電設備(以紅外傳感器為例)經過不同寬度的孔，可以得到不同寬度的電平信號，從而得到脈寬按照一定規律變化的信號，需要使用編碼閱讀裝置對這一信號進行二次處理，即通過測量脈寬，才能真正將電平信號轉換成二進制的0和1。綜述所述，現有技術存在以下問題：一是，由于需要對信號進行二次處理，導致編碼器讀取效率較低；二是，由于根據編碼孔的寬窄區別電平信號對編碼條紋刻錄工藝要求較高，所以刻錄過程復雜，且產生的編碼條紋不易識別。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種絕對式光電編碼裝置，采用具有不同高度編碼孔的編碼器、兩組或兩組以上光電設備和控制器，構建絕對式光電編碼器，能夠解決編碼器讀取效率低、編碼條紋刻錄復雜及編碼條紋不易識別的問題。

本發明提供了一種絕對式光電編碼裝置，包括編碼閱讀裝置和編碼器，所述編碼器上設置編碼孔，所述編碼孔采用不同高度表示二進制0和1；

所述編碼閱讀裝置上設置光電設備和控制器，所述光電設備的組數為2的整數倍，其中每兩組光電設備分別對應編碼孔的上下兩個部分，用于讀取編碼孔所代表的信號；

所述控制器通過電纜與光電設備連接，獲取并記錄光電設備采集到的信號，再將信號轉換為絕對地址。

進一步地，所述編碼閱讀裝置的兩側裝載兩塊光柵板，光柵板上有開孔，光電設備與光柵板之間通過開孔連接；所述控制器固定設置于所述編碼閱讀裝置的頂端；所述控制器與所述光電設備之間通過電纜連接。

進一步地，所述光電設備為紅外傳感器。

進一步地，所述編碼器為金屬材料。

有益效果：

1、絕對碼盤和碼尺采用不同高度的方形編碼孔來代表二進制的0和1，利用至少兩組光電設備分別對準方形編碼孔的上下兩個部分，通過判斷兩組光電設備有無信號，則可以直接判斷該方形孔代表二進制的數值，而不需要對獲得的電平信號的脈沖寬度進行測量，從而提高了編碼器的讀取效率；

2、采用紅外傳感器作為光電設備，能夠有效提高抗干擾能力，增強系統的可靠性、穩定性；

3、碼盤和碼尺均采用金屬制造，可以改善光學玻璃制造的缺陷，提高碼盤和碼尺本身的可靠性、穩定性。

附圖說明

圖1為本發明的軸角編碼器的碼盤的示意圖。

圖2為本發明的直線位移編碼器的碼尺的示意圖。

圖3為本發明的編碼閱讀裝置的示意圖。

圖4為本發明的紅外編碼器與方形編碼孔的相對位置示意圖。

其中：1-方形編碼孔，2-軸角編碼器的碼盤，3-直線位移編碼器的碼尺，4-編碼閱讀裝置，5-控制器，6-紅外傳感器。