[發明專利]無級編碼器

在審

• 申請號: 202110781356.3
• 申請日: 2021-07-11
• 公開（公告）號: CN115597636A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 周承崗
• 申請（專利權）人: 周承崗
• 主分類號: G01D5/347
• 分類號: G01D5/347;G01D5/14;G01D5/165;G01D5/245
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.無級編碼器，帶有碼具、信號源、采集單元和處理單元，其特征在于：碼具與信號源為不同的組件或碼具本身也是信號源，碼具上邊帶有形狀、位置或姿態參數無級漸變的碼條，經其建立的模擬量無級漸變且在一定范圍內與位置唯一對應。

2.根據權利要求1所述的無級編碼器，其特征在于：碼具是碼盤、碼環、碼筒、碼尺或它們的組合；信號源為光源、電源或磁源；碼條是用透光材料、遮光材料、電阻材料或磁性材料制作的實體，或者是實體之間的空間，其外形尺寸、與信號源的距離或輪廓線斜率在運動方向無級漸變，基于此特征建立無級漸變的光、電或磁模擬量；碼條單向漸變或雙向交替漸變，單周期或多周期漸變；有模數轉換器把模擬量的值轉換成數字編碼，或者，有脈沖發生電路產生基于時鐘或模擬量生成的脈沖信號。

3.根據權利要求2所述的無級編碼器，其特征在于：信號源為光源，碼條為寬度在運動方向無級漸變的空間或透光材料，采集單元帶有導光器，把其輸入端在碼條不同位置接收到的等強度不等面積的光匯聚成等面積不等照度的光束，從輸出端照射處理單元的光敏元件而轉換成電流或電壓模擬量。

4.根據權利要求2所述的無級編碼器，其特征在于：信號源為電源，碼條為電阻條，采集單元有電極與碼條滑動接觸，碼條的長度、橫截面積或電極與碼條的接觸面積在運動方向無級漸變，使碼條在電路中的電阻值無級漸變，由此產生電模擬量。

5.根據權利要求2所述的無級編碼器，其特征在于：信號源為磁體，碼條為寬度在運動方向無級漸變的導磁體，或者碼條為寬度在運動方向無級漸變的磁體，本身就是信號源，采集單元帶有與碼條無接觸運動的磁電阻，兩者在不同的位置有不同的作用面積或距離，磁通發生變化而使磁電阻阻值變化產生電模擬量。

6.根據權利要求1、2、3、4或5所述的無級編碼器，其特征在于：模擬量的變化量是運動距離的函數，不同的位置之間也有函數關聯，模擬量數值由測量直接獲得或有運算電路來運算而獲得，系統輸出模擬量轉化成的數字編碼或經運算電路運算獲得的數字編碼。

7.根據權利要求6所述的無級編碼器，其特征在于：環形或筒形的碼條單向漸變，為了消除大端和小端過渡段模擬量變化規律突變帶來的影響，碼條大端和小端彼此不相連、連接處被屏蔽或連接處信息不被采用，并在不同相位上設置兩個以上的采集單元，或者，通過控制設計參數和采樣時機來使環形碼條上不存在跨越大端和小端的采樣點。

8.根據權利要求7所述的無級編碼器，其特征在于：通過比較同一采集單元先后在兩個采樣點獲得的模擬量的大小來判斷方向，或者，通過對比大端和小端連接處信號缺失情況在不同的采集單元中出現的先后來判斷方向。

9.根據權利要求6所述的無級編碼器，其特征在于：采集單元可以在單圈內任何位置采集絕對值數據，或者，可以在單圈內以任何位置作為起點或終點來計量相對位移，或者，包含一圈標記和計數器，結合一圈內的測量和整圈計數來獲得大于360度的相對位移量或絕對位置，或者，整體為多圈結構，可在大于360度的范圍內獲得的位置絕對值編碼。

10.根據權利要求1、2、3、4、5、7、8或9所述的無級編碼器，其特征在于：采用控制裝置、電路或程序來改變組件的性能參數或相互之間的距離、角度，從而調整分辨率。