[发明专利]一种高精度数码圆分度传感器及系统和检测方法

权利要求书

1.一种高精度数码圆分度传感器，包括主光栅、光栅传感器外壳(12)和检测输入轴(15)；其特征在于：还包括动光栅片(2)、动光电二极管对(3)、静光电二极管对(4)、静光栅片(5)和转轴(10)；所述的检测输入轴(15)支承在光栅传感器外壳(12)上；转轴(10)能够恒速转动；转轴(10)的轴线与检测输入轴(15)的轴线重合；主光栅固定在转轴(10)上；动光栅片(2)固定在检测输入轴(15)上；静光栅片(5)固定光栅传感器外壳(12)内；主光栅共有一片或两片；主光栅、动光栅片(2)和静光栅片(5)上均设置有一道光栅线；所述的动光电二极管对(3)与检测输入轴(15)固定，与动光栅片(2)上的光栅线对齐；动光电二极管对(3)内的发射管和接收管分别设置在主光栅片、动光栅片(2)的两侧；静光电二极管对(4)与光栅传感器外壳(12)固定，与静光栅片(5)上的光栅线对齐；静光电二极管对(4)内的发射管和接收管分别设置在主光栅片、静光栅片(5)的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种高精度数码圆分度传感器，其特征在于：所述的主光栅共有两片，分别为第一主光栅片(1-1)和第二主光栅片(1-2)；第一主光栅片(1-1)和第二主光栅片(1-2)间隔固定在转轴(10)上；第一主光栅片(1-1)与第二主光栅片(1-2)上的光栅线在检测输入轴(15)的径向上对齐；第一主光栅片(1-1)靠近动光栅片(2)；第二主光栅片(1-2)靠近静光栅片(5)；第一主光栅片(1-1)及动光栅片位于动光电二极管对(3)内的发射管和接收管之间；第二主光栅片(1-2)及静光栅片位于静光电二极管对(4)内的发射管和接收管之间。

3.根据权利要求1所述的一种高精度数码圆分度传感器，其特征在于：所述主光栅片、动光栅片(2)和静光栅片(5)上的光栅线均沿着检测输入轴(15)径向设置；动光栅片(2)和静光栅片(5)采用两种安装方式中的任意一种：

方式一、所述的主光栅片、动光栅片(2)和静光栅片(5)均与检测输入轴同心设置；

方式二、所述的动光栅片和静光栅片均设置在检测输入轴的一侧；动光栅片与动光电二极管对中的发射管粘接固定，随检测输入轴一同转动；静光栅片与静光电二极管对中的发射管粘接固定，保持静止。

4.根据权利要求1所述的一种高精度数码圆分度传感器，其特征在于：还包括滑环；所述的滑环包括滑环内套(14)和滑环外套(16)；滑环内套(14)与检测输入轴(15)固定，随着动光电二极管对(3)一同转动；滑环外套(16)套置在滑环内套(14)上，且与光栅传感器机座(12)固定；动光电二极管对(3)的信号线与滑环内套(14)上的导电环相连动光电二极管对的输出信号经导电环及电刷引出，接入到数据处理系统；静光电二极管对的信号线直接接入到数据处理系统中。

5.根据权利要求1所述的一种高精度数码圆分度传感器，其特征在于：驱动转轴(10)转动的动力元件为电机；电机安装在光栅传感器外壳(12)远离检测输入轴(15)的一侧；所述的电机包括电机转子铁心(6)、电机定子铁心(7)、电机定子绕组(8)、电机轴承(9)、转轴(10)和电机外壳(11)；所述的电机外壳(11)与光栅传感器外壳(12)固定；转轴(10)通过电机轴承(9)支承在电机外壳(11)中；电机转子铁心(6)固定在转轴(10)上；电机定子铁心(7)套置在电机转子铁心(6)的外侧，且与电机外壳(11)固定；电机定子绕组(8)绕置在电机定子铁心(7)上。

6.一种包含如权利要求1所述的高精度数码圆分度传感器的检测系统，其特征在于：还包括数据处理系统和数据显示系统；数据处理系统用于动光电二极管对(3)和静光电二极管对(4)输出的脉冲序列并进行处理，获得两个脉冲序列的相位差，并根据相位差计算被测转动件的圆分度量；数据显示系统用于显示计算出的圆分度量。