[发明专利]光栅尺、光电编码器、距离测量方法以及距离测量装置

说明书

本发明涉及一种光栅尺、光电编码器、距离测量方法以及距离测量装置，其中，光栅尺包括至少一排固定序列编码光栅码道、至少一排变换序列编码光栅码道；固定序列编码光栅码道、变换序列编码光栅码道沿光栅尺的长度方向、以预设间隔平行排布在光栅尺上；固定序列编码光栅码道包括沿固定序列编码光栅码道的长度方向排布的、彼此等间距的各光栅孔；变换序列编码光栅码道包括沿变换序列编码光栅码道的长度方向排布的、彼此间距随机的各光栅孔，在使用本发明光栅尺能够准确地测量检测装置相对于光栅尺移动的距离，从而提高了在使用本发明光栅尺测量距离时的测量精度。

技术领域

本发明涉及工业控制和自动化技术领域，特别是涉及一种光栅尺、光电编码器、距离测量方法以及距离测量装置。

背景技术

光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，目前，绝大多数光电编码器绝大多数包括光栅盘和光电检测装置，光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔，当光栅盘与电动机同轴旋转时，经由发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。

在工业生产中，尤其是在高精度机械装备领域要求光栅盘和位移检测具有更高的精度和分辨率，因此，也就对光栅盘和位移传感器的品质提出了更高的要求，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：由于目前绝大多数光电编码器采用的光栅盘，而传统的光栅盘或光栅尺精度低。

发明内容

基于此，有必要针对传统光栅盘和光栅尺不能满足精度要求的问题，提供一种光栅尺、光电编码器、距离测量方法以及距离测量装置。

为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种光栅尺，包括至少一排固定序列编码光栅码道、至少一排变换序列编码光栅码道；

固定序列编码光栅码道、变换序列编码光栅码道沿光栅尺的长度方向、以预设间隔平行排布在光栅尺上；

固定序列编码光栅码道包括沿固定序列编码光栅码道的长度方向排布的、彼此等间距的各光栅孔；

变换序列编码光栅码道包括沿变换序列编码光栅码道的长度方向排布的、彼此间距随机的各光栅孔。

在其中一个实施例中，光栅尺的厚度为0.2mm至0.6mm。

另一方面，本发明实施例提供一种光电编码器，包括如上所述的光栅尺以及连接终端设备的检测装置；

检测装置用于在沿光栅尺移动时，基于固定序列编码光栅码道、变换序列编码光栅码道，识别出检测装置相对于光栅尺的定位编码；

定位编码包括各固定序列编码光栅码道上对应的固定序列编码、以及各变换序列编码光栅码道上对应的变换序列编码。

在其中一个实施例中，检测装置包括光电转换电路以及分别连接光电转换电路、终端设备的编码器。

在其中一个实施例中，光电转换电路为光敏三极管、光电二级管或光电池。

另一方面，本发明实施例还提供了一种基于如上所述的光电编码器的距离测量方法，包括以下步骤：

接收检测装置读取到的各固定序列编码光栅码道上对应的固定序列编码、以及各变换序列编码光栅码道上对应的变换序列编码；

验证各固定序列编码与对应的预设固定序列编码是否一致、且各变换序列编码与对应的预设变换序列编码是否一致；

当各固定序列编码与对应的预设固定序列编码一致、且各变换序列编码与对应的预设变换序列编码一致时，根据各固定序列编码和各变换序列编码得到检测装置相对于光栅尺的移动距离。