[發明專利]一種基于電流體噴印發光碼道的旋轉編碼器及其測量方法

有效

• 申請號: 202110052952.8
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112857411B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 王晗;歐偉程;陳新;蔡念;陳梅云;陳云;郭建;何景帆;鐘輝宇;梁杰;麥仁標;熊俊杰;顏曉強
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26;G01P3/36
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 宋義興

本發明涉及旋轉編碼器的技術領域，更具體地說，它涉及一種基于電流體噴印發光碼道的旋轉編碼器及其測量方法，其技術方案要點是：包括旋轉軸；碼盤，固定套設于所述旋轉軸的外側面；發光碼道，圓周設置于所述碼盤的外側面；光電傳感器，設置于所述發光碼道的一側；鏡組，設置于所述發光碼道與所述光電傳感器之間；高速信號處理模塊，與所述光電傳感器電連接。本發明具有測量精度高、讀數容易和工作可靠的優點。

技術領域

本發明涉及旋轉編碼器的技術領域，更具體地說，它涉及一種基于電流體噴印發光碼道的旋轉編碼器及其測量方法。

背景技術

目前，市面上普遍使用的旋轉編碼器根據其碼道的分類可以分為絕對式旋轉編碼器和增量式旋轉編碼器。絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼，通過光電發射傳感器（光源）發射平行光線透過明暗相間的柵格獲得柵格之間的光學位移信息，該位移信息由光電接收器件傳感器進行接收，接收后通過計算確定終止位置的數字碼即可確定旋轉編碼器的位置信息。增量式編碼器通過光電發射傳感器（光源）發射平行光線透過明暗相間的柵格獲得柵格之間的光學位移信息，隨后光電接收傳感器接收該光學信號將位移轉換成周期性的電信號，再把這個電信號轉變成計數脈沖，用脈沖的個數表示位移的大小。

上述兩種傳統的旋轉編碼器均需要穩定的光源系統支撐整個測量過程，同時，由于碼道柵線間距已經達到了一定數值的工藝極限，故在原有光學結構不發生重大改變的前提下，傳統光電旋轉編碼器的工作受光路結構和信號檢測掃描頻率等因素的限制，實現高速度和高精度位移測量非常困難。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種基于電流體噴印發光碼道的旋轉編碼器及其測量方法，具有測量精度高、讀數容易和工作可靠的優點。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的，一種基于電流體噴印發光碼道的旋轉編碼器，包括：

旋轉軸；

碼盤，固定套設于所述旋轉軸的外側面；

發光碼道，圓周設置于所述碼盤的外側面；

光電傳感器，設置于所述發光碼道的一側；

鏡組，設置于所述發光碼道與所述光電傳感器之間；

高速信號處理模塊，與所述光電傳感器電連接。

在其中一個實施例中，增量式發光碼道，圓周設置于所述碼盤的外側面；

絕對式發光碼道，圓周設置于所述碼盤的外側面；

其中，所述增量式發光碼道與所述絕對式發光碼道間隔設置，且所述增量式發光碼道位于所述絕對式發光碼道的上方。

在其中一個實施例中，所述增量式發光碼道的外側面設置有第一柵格組，所述第一柵格組內的每個柵格是均勻分布的，且所述第一柵格組通過電流體噴印的方式設置。

在其中一個實施例中，所述第一柵格組內的柵格分為紅色柵格、綠色柵格和藍色柵格。

在其中一個實施例中，所述絕對式發光碼道的外側面設置有第二柵格組，所述第二柵格組內的每個柵格是隨機分布的，且所述第二柵格組通過電流體噴印的方式設置。

通過上述的技術方案，將光源直接省略，用電流體噴印的發光碼道代替傳統光源，從而提高讀數頭的感光強度，大大簡化讀數頭結構，提高可靠性；電流體噴印的量子點可以達到深亞微米尺寸，可構建亞微米碼道柵線，突破柵格間距極限，從而提高旋轉編碼器的測量精度，實現納米級測量；發光碼道具備超低工號，且發光功耗小。

本發明還提供一種基于電流體噴印發光碼道的旋轉編碼器的測量方法，包括以下步驟：

將高速信號處理模塊電連接于數顯表上；