[发明专利]一种基于LC振荡电路的高精度编码器及实现方法

权利要求书

1.一种基于LC振荡电路的高精度编码器，其特征在于：包括码盘、LC振荡电路、鉴频器/计数器电路以及数字处理单元，在码盘上喷涂介质材料并使介质材料按照规律进行分布，码盘设置于LC振荡电路中的平板电容之间充当平板电容介质，LC振荡电路的输出端连接鉴频器/计数器电路，鉴频器/计数器电路对LC振荡电路频率进行处理，以获取特定时刻的信号频率或频率差，鉴频器/计数器电路的输出端连接数字处理单元；

基于LC振荡电路的高精度编码器的实现方法如下：构造一个平板电容，并利用码盘充当平板电路的可变极间介质，在码盘转动时改变码盘的介电常数，从而改变平板电容的电容量；

由LC振荡公式可知，当电容量C变化时将导致振荡频率f变化，从而将角度变化Δθ值转变为频率变化Δf值，即Δθ-ΔC-Δf，通过对频率f进行数字化测量和处理，检测频率f的变化值和变化速度，即可完成对码盘角度θ和转速ω的高精度测量；平行板电容器的电容公式为，其中ε₀为真空介电常数，S表示两平行金属板的相对面积，d表示两板之间的距离，两板间充满相对介电为ε_r的电介质，由公式可知，当其他参数不变时，平行板电容器的电容量与相对介电为ε_r成正比，结合LC振荡频率公式：，因此，通过改变相对介电ε_r即可改变振荡频率f。

2.根据权利要求1所述的基于LC振荡电路的高精度编码器，其特征在于：所述介质材料为铜或者铝或者金或者银。

3.根据权利要求1所述的基于LC振荡电路的高精度编码器，其特征在于：所述LC振荡电路为电容三点式振荡电路或者电感三点式振荡电路，利用可变电容C和电感L构成持续振荡回路。

4.根据权利要求1所述的基于LC振荡电路的高精度编码器，其特征在于：码盘包括一旋转轴以及喷涂在旋转轴外部的介质材料。