[发明专利]位置编码系统及编码方法和装置、电子设备和存储介质

说明书

本发明公开了一种位置编码系统及编码方法和装置、电子设备和存储介质，位置编码系统包括具有2^M*N个编码位置的码盘，编码方法包括：建立第i个编码位置的初始矩阵A[i]，M*N阶A[i]中每个矩阵元素为二进制数，A[i]中第2列到第N列元素所构成的右子矩阵与A[i+1]中第1列到第N‑1列元素所构成的左子矩阵相同；形成码盘的编码矩阵，编码矩阵由第1个编码位置的初始矩阵A[1]以及末列子矩阵C[2],…,C[j],…,C[2^M*N]顺序拼接形成，C[j]为A[j]中第N列元素所构成的子矩阵。本发明提供一种新的编码方式，在实现同等量程的前提下，可以用更少位数的编码，实现更小空间要求，减小码盘的宽度。

技术领域

本发明实施例涉及编码读码技术，尤其涉及一种位置编码系统及编码方法和装置、电子设备和存储介质。

背景技术

绝对式编码器因其每一个位置绝对唯一、抗干扰、无需掉电记忆，已经越来越广泛地应用于各种工业系统中的角度、长度测量和定位控制。在位置检测领域，位置传感器中多集成有绝对式编码器，用于检测当前的绝对位置。

现有的绝对式编码器，其原理从数学角度可描述为，在每个位置都有一个二进制编码，0或1，编码器的位数Y决定了总编码的个数2^Y，精度为k，相应的也决定了位置传感器测量的量程k*2^Y。例如：精度k为0.1mm，则16位编码器的总编码个数是2¹⁶＝65536，量程为6553.6mm；8位编码器的总编码个数是2⁸＝256，量程为25.6mm。如图1所示为一个8位绝对式编码器的编码示意图，8位编码器的总编码个数是256，编码器码盘中每一列8个方格代表一个8位的位置编码，横向共可分为256列即代表256个位置编码，精度k为0.1mm，量程为25.6mm，其中仅图示出前10列的位置编码且白色方格对照二进制1以及黑色方格对照二进制0。

根据以上原理分析可知，在测量精度确定的情况下，量程与编码个数成正比例，绝对式编码器的量程越大，所需的编码器位数也越多，编码器位数增加则增加了编码器码盘的机械宽度。因此，在测量精度确定的情况下，大量程的编码器的物理空间尺寸大。

发明内容

本发明实施例提供一种位置编码系统及编码方法和装置、电子设备和存储介质，以解决现有编码器物理空间尺寸大的问题。

本发明实施例提供了一种位置编码系统的编码方法，所述位置编码系统包括码盘且所述码盘包括2^M*N个编码位置，所述编码方法包括：

建立第i个编码位置的初始矩阵A[i]，所述初始矩阵A[i]的阶数为M*N且每个矩阵元素为二进制数，A[i]中第2列到第N列元素所构成的右子矩阵CR与A[i+1]中第1列到第N-1列元素所构成的左子矩阵CL相同，M为正整数，N为大于或等于2的正整数，1≤i≤2^M*N；

形成所述码盘的编码矩阵，所述编码矩阵由第1个编码位置的初始矩阵A[1]以及末列子矩阵C[2],…,C[j],…,C[2^M*N]顺序拼接形成，其中，末列子矩阵C[j]为A[j]中第N列元素所构成的子矩阵，2≤j≤2^M*N。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种位置编码系统的编码装置，所述位置编码系统包括码盘且所述码盘包括2^M*N个编码位置，所述编码装置包括：

初始矩阵模块，用于建立第i个编码位置的初始矩阵A[i]，所述初始矩阵A[i]的阶数为M*N且每个矩阵元素为二进制数，A[i]中第2列到第N列元素所构成的右子矩阵CR与A[i+1]中第1列到第N-1列元素所构成的左子矩阵CL相同，M为正整数，N为大于或等于2的正整数，1≤i≤2^M*N；