[发明专利]一种增量码道的检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种增量码道的检测装置及方法，该装置包括钢带尺和探测头组；所述的探测头组检测增量码道获得有效增量编码，随后再结合前一个检测到的有效增量编码和增量编码环改变增量距离值；所述钢带尺上设置有增量码道，增量码道由若干个等间隔的，半径为R的圆形小孔构成，间隔距离为L，L为R的整数倍且大于等于8R；所述探测头组由N个探测头等间隔组成，N＝L/R‑4，间隔距离为L+R；所述探测头分为发射管和接收管，发射管产生光斑，光斑半径为R；本发明在保持相邻小孔间距不变的情况下，通过增加少量探测头的方式即可将测量分辨率提高到探测头的光斑半径，相比传统增量码道检测方法而言，所得测量分辨率有了提高。

技术领域

本发明涉及位置测量技术研究领域，尤其涉及一种增量码道的检测装置及方法。

背景技术

增量式位置检测技术被广泛应用于各个领域。常见的，采用增量式位置检测技术的编码器有增量式旋转编码器和直线绝对式编码器。在增量式旋转编码器中，通过累计增量码道上的小孔数从而推得旋转角度值。而在直线绝对式编码器中，增量码道有两种用途：1、获得高分辨率的距离值，2、提高编码器的测量范围。例如，对于单码道绝对式编码器而言，其分辨率和测量距离是相互矛盾的，即若提高分辨率则测量距离缩短，若增长测量距离则分辨率降低，此时可通过加入增量码道从而构成双码道的方式来解决矛盾。

传统增量码道的检测方式是通过单个探测头扫描增量码道，当遇到小孔则更改增量距离值。这种检测方式的分辨率为增量码道上相邻小孔的间距，且最高分辨率仅为探测头光斑的直径，所以该检测方式的分辨率较低。

发明内容

本发明为了克服现有技术中分辨率低等缺陷，提供一种增量码道的检测装置及方法。

一种增量码道的检测装置，包括钢带尺和探测头组；所述的探测头组检测增量码道获得有效增量编码，随后再结合前一个检测到的有效增量编码和增量编码环改变增量距离值；

所述钢带尺上设置有增量码道，增量码道由若干个等间隔的，半径为R的圆形小孔构成，间隔距离为L，L为R的整数倍且大于等于8R。

所述探测头组由N个探测头等间隔组成，N＝L/R-4，间隔距离为L+R。

所述探测头分为发射管和接收管，发射管产生光斑，光斑半径为R，当接收管受到光照时输出高电平，视为二进制1，当接收管未受到光照时输出低电平，视为二进制0。

作为优选，所述增量编码为长度为N的二进制编码，且探测头组中最接近钢带尺顶端的探测头的输出作为二进制编码的最高位。

一种增量码道的检测装置的检测方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一、探测头组检测增量码道，获得增量编码；

步骤二、根据增量编码表判断增量编码是否有效，若增量编码无效，则重复步骤一，若增量编码有效，则进行步骤三；

步骤三、根据当前增量编码并结合上一个检测到的有效增量编码和增量编码环改变增量距离值；

所述增量编码环分为N个圆弧，随后顺序将增量编码表中的增量编码按顺时针方向逐个放入环中的圆弧；

所述增量编码表由如下方式获得：

步骤1、将探测头组中的任意一个探测头对准增量码道上的任意一个圆形小孔，确保光斑正好通过圆孔。

步骤2、将探测头组朝钢带尺任意一端移动R/2。

步骤3、将探测头组朝钢带尺任意一端移动M次，M＝L/R，每次移动距离为R，每次移动前顺序记录增量编码，由此得到增量编码表；

其中更改增量距离值的方法为：若设向尺子底端移动，则增量距离值增加；向尺子顶端移动，则增量距离值减少；且增量编码表是在朝尺子底端移动的情况下得到的；