[发明专利]基于数字电位计的绝对式测圈光电编码器

说明书

基于数字电位计的绝对式测圈光电编码器，涉及光电编码器领域，解决现有绝对式测圈光电编码器体积大，转速受限和装调复杂等问题，光源发出的光经过指示光栅和主光栅后由光电接收管接收，光电接收管探测获得的粗码信号直接传送至MCU主控芯片的AD模块，探测获得的精码信号经放大电路放大后传送至MCU主控芯片的AD模块；MCU主控芯片对AD模块采集的信号进行处理，获得编码器的角位移；并将编码器的旋转圈数则转换成数字电位计的阻值，数字电位计的阻值通过补偿校准电路校准后，获得校正后的数字电位计的阻值；MCU主控芯片获得的角位移和圈数信息传送至上级系统。本发明的光电编码器体积小，装调简单。

技术领域

本发明涉及光电编码器领域，具体涉及一种基于数字电位计的绝对式测圈光电编码器。

背景技术

光电编码器是一种集光、机、电于一体的数字化测角装置。从测量的机理上分可分为：莫尔条纹式和图像式，本发明针对莫尔条纹式的光电编码器。从编码方式上分可分为：增量式、绝对式以及准绝对式三种。绝对式光电编码器掉电后数据不丢失，上电即为一圈的绝对角位移位置。具有工作稳定可靠等优点，因此被广泛使用。但是很多情况下，如电机的直线位移需要掉电保存当前编码器旋转圈数，上电后知道上一次编码器旋转的圈数及绝对角位移才可以确定当前的绝对直线位移位置。因此既需要得到一圈的绝对角位移，又需要得到绝对的旋转圈数。

目前，同时具备测量绝对旋转圈数及角度功能的光电编码器，均是采用齿轮传动配合两个绝对式光电编码盘实现的，这种方法需要高精度的齿轮传动机构，体积大，转速受到限制，同时需要考虑两个绝对式光电编码盘之间的校正关系，且装调复杂。

发明内容

本发明为解决现有绝对式测圈光电编码器体积大，转速受限和装调复杂等问题，提供一种基于数字电位计的绝对式测圈光电编码器。

基于数字电位计的绝对式测圈光电编码器，包括光栅系统、机械轴系和处理电路；所述处理电路由光电接收管、MCU主控芯片、数字电位计和补偿校准电路；

光源发出的光经过指示光栅和主光栅后由光电接收管接收，所述光电接收管探测获得的粗码信号直接传送至MCU主控芯片的AD模块，探测获得的精码信号经放大电路放大后传送至MCU主控芯片的AD模块；

MCU主控芯片对AD模块采集的信号进行处理，获得编码器的角位移；并将编码器的旋转圈数则转换成数字电位计的阻值，所述数字电位计的阻值通过补偿校准电路校准后，获得校正后的数字电位计的阻值；

本发明的有益效果：本发明通过在电信号处理时增加数字电位计及其补偿校准电路的方式测量绝对旋转圈数及角度的功能实现。这种方法从纯电信号处理的角度出发，仅在电路中增加若干元器件，避免了复杂的机械设计与装调，有效的减小编码器的体积；同时通过精密稳压芯片对数字电位计的输出进行补偿，防止因数字电位计阻值的漂移造成绝对旋转圈数计数的错误。

本发明从电信号处理的角度出发，采用数字电位计实现绝对式光电编码器旋转圈数的测量。这种方法无需增加机械部件，其机械结构与普通绝对式光电编码器一致。不增加额外的机械装调工艺，降低对装调人员的要求，提高装调的工作效率。比传统的基于齿轮的绝对式测圈光电编码器体积小，装调简单。

附图说明

图1为本发明所述的基于数字电位计的绝对式测圈光电编码器的结构示意图；

图2为本发明所述的基于数字电位计的绝对式测圈光电编码器中处理电路的原理图；

图3为本发明所述的基于数字电位计的绝对式测圈光电编码器中补偿校准电路的电路图；

图4为本发明所述的基于数字电位计的绝对式测圈光电编码器的应用流程图。

具体实施方式