[發明專利]編碼盤及旋轉編碼器

在審

• 申請號: 201910295116.5
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN109990811A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 王晗;許偉亮
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26;G01B11/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種編碼盤，其特征在于，應用于旋轉編碼器，包括多條呈環形陣列分布的光纖，且相鄰光纖的外側壁相緊貼。

2.根據權利要求2所述的編碼盤，其特征在于，各光纖的規格、型號均相同。

3.一種旋轉編碼器，其特征在于，包括光源、光纖編碼盤、光信號檢測器及信號處理器；

其中，所述光纖編碼盤包括多條呈環形陣列分布的光纖，且相鄰光纖的外側壁相緊貼；所述光源與所述光信號檢測器位于所述光纖編碼盤延光纖長度方向的兩端；所述光纖編碼盤與所述光信號檢測器同軸同頻旋轉；所述信號處理器與所述光信號檢測器相連；

所述光信號檢測器用于采集所述光纖編碼盤在隨被測機械轉動過程中所述光源信號通過各光纖出射的攜帶脈沖波動信息的光信號；

所述信號處理器用于根據所述被測機械轉動過程中接收到的脈沖波動信息總個數計算所述被測機械的轉動角度。

4.根據權利要求3所述的旋轉編碼器，其特征在于，所述光纖編碼盤包括環狀固定支架和多條光纖；

所述環形固定支架固定在所述被測機械的轉軸上；在垂直于所述環狀固定支架軸線的截面的外側壁上貼合排列各光纖，且各光纖的光軸與所述環狀固定支架軸線相平行。

5.根據權利要求4所述的旋轉編碼器，其特征在于，所述光纖編碼盤中的各光纖的端面與所述環形固定支架的端面相平齊。

6.根據權利要求3-5任意一項所述的旋轉編碼器，其特征在于，所述光源的發光面積不大于所述光纖編碼盤的各光纖的截面面積。

7.根據權利要求3-5任意一項所述的旋轉編碼器，其特征在于，所述信號處理器根據下述公式計算所述被測機械的轉動角度α：

式中，N為所述光纖編碼盤包含光纖的總個數，m為脈沖波動信息的個數。

8.根據權利要求3-5任意一項所述的旋轉編碼器，其特征在于，所述信號處理器為包括第一轉換電路和第二轉化電路的FPGA板卡；

其中，所述第一轉換電路用于將所述光信號轉化為相應的數字脈沖信號；

所述第二轉化電路用于統計數字脈沖信號的變化量，并根據所述數字脈沖信號的變化量計算所述被測機械的轉動角度。

9.根據權利要求8所述的旋轉編碼器，其特征在于，所述FPGA板卡包括無線通信模塊，所述第一轉換電路和所述第二轉化電路通過所述無線通信模塊進行數據傳輸。

10.根據權利要求9所述的旋轉編碼器，其特征在于，還包括與所述信號處理器相連的角度值反饋模塊；

所述角度值反饋模塊用于將所述信號處理器計算得到的轉動角度發送至所述被測機械的控制系統。