[发明专利]一种双分辨率增量式位置测量装置

说明书

本发明属于测量技术领域，特别涉及一种双分辨率增量式位置测量装置。由测量基准单元、读数单元及信号处理单元组成，测量基准单元包含两个增量式码道，并且该两个增量式码道的刻线数量呈倍数关系；读数单元包含两个传感模块，可分别读取两个增量式码道的位置信息，并将位置信息转换成对应的电学信号，产生两路原始正余弦信号；信号处理单元对读数单元输入的电学信号进行处理，并输出两种不同分辨率的位置数据或标准正余弦信号。本发明能够产生高低两种分辨率的位置数据，既能满足高速低分辨率测量要求，又能实现高精度高分辨率低速测量，无需更换测量装置即可实现对两种不同工况的测量，测量成本低、效率高。

技术领域

本发明属于测量技术领域，特别涉及一种双分辨率增量式位置测量装置。

背景技术

由于信号截止频率的存在，同一位置测量装置的测量分辨率与机械设备最高运动速度的乘积为定值，即高测量分辨率条件下，机械设备不能有太高的运动速度；同样要实现设备的高速性能，位置测量装置的测量分辨率也不能太高。因此，在实际应用中，就需要综合考虑机械设备的速度要求、测量精度要求等确定合理的测量分辨率。

诸如数控机床、转台等在运行过程中会面临多种工况，不但需要低速高分辨率测量，也需要高速低分辨率测量。而目前的位置测量装置只能实现单一分辨率的数据输出，即一个测量装置只对应一种测量分辨率。因此，在不同的测量工况下，就需要根据分辨率要求更换不同的位置测量装置进行测量，不但增加了测量成本，而且增加了辅助测量时间，影响了生产效率的提升。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双分辨率增量式位置测量装置，能够提供高低两种分辨率的输出信号，既能实现高精度高分辨率低速测量，也能满足低分辨率高速测量要求，测量效率高，适用范围广。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种双分辨率增量式位置测量装置，由测量基准单元、读数单元及信号处理单元组成，测量基准单元包含两个增量式码道，并且该两个增量式码道的刻线数量呈倍数关系；读数单元包含两个传感模块，可分别读取两个增量式码道的位置信息，并将位置信息转换成对应的电学信号，产生两路原始正余弦信号；信号处理单元对读数单元输入的电学信号进行处理，并输出两种不同分辨率的位置数据或标准正余弦信号。

上述一种双分辨率增量式位置测量装置，所述信号处理单元包含两个信号细分处理模块，分别对两路原始正余弦信号进行位置解析运算，通过信号放大、信号调理、信号采集及细分运算后，分别输出两种不同分辨率的位置数据。

上述一种双分辨率增量式位置测量装置，所述信号处理单元还连接有输出控制单元，可对两种不同分辨率的位置数据进行分辨率的选择输出。

上述一种双分辨率增量式位置测量装置，所述输出控制单元对输出分辨率的选择通过协议控制，即伺服设备通过协议发送指令给输出控制单元，输出控制单元根据指令内容选择其中一种分辨率的位置数据作为输出。

上述一种双分辨率增量式位置测量装置，所述信号处理单元包含两个信号调理模块，分别对两路原始正余弦信号进行调理，通过对幅值、相位及直流偏置的补偿，直接输出两种不同分辨率的标准正余弦信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明能够产生高低两种分辨率的位置数据，既能满足低分辨率高速测量要求，又能实现高精度高分辨率低速测量，无需更换测量装置即可实现对两种不同工况的测量，测量成本低、效率高。另外，还可直接输出两种不同分辨率的标准正余弦信号，由用户自行选择及细分处理，灵活性强。本发明可适用于透射式、反射式、光学式、磁学式测量，不仅能够完成直线测量，也可实现圆周测量，应用范围广。

附图说明

图1是本发明的测量读数结构示意图。

图2是本发明实施例1的信号处理方案示意图。

图3是本发明实施例2的信号处理方案示意图。