[实用新型]一种多解析度输出增量光电编码器和芯片和码盘

说明书

一种多解析度输出增量光电编码器和芯片和码盘，通过复合光传感相位阵列和零位信号传感阵列，能够集成多种解析度分辨力，达到了一个确定的芯片就可实现用户可选编码分辨力的技术效果。

技术领域

本发明涉及光电编码器芯片技术，特别是一种多解析度输出增量光电编码器和芯片和码盘，通过复合光传感相位阵列和零位信号传感阵列，能够集成多种解析度分辨力，达到了一个确定的芯片就可实现用户可选编码分辨力的技术效果。

背景技术

目前，随着我国自动化程度的快速发展，对于直线位移和角度位移的测量需求已经遍布生活和工作中的各个领域，而光电编码器正是直线位移和角度位移测量的核心产品。光电编码器，通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量，这是目前应用最多的传感器。光电编码器是由光源、光码盘和光敏元件组成。光学码盘实际上是一个刻有规则透光和不透光线条的圆盘，光敏元件接收的光通量随透光线条同步变化，光敏元件输出波形经整形后，变为脉冲信号，每转一圈，输出一组脉冲。根据脉冲的变化，可以精确测量和控制设备位移量。在实际的生产生活中，针对不同的应用需求，光电编码器的线性需求种类繁多，低要求的有1圈50线的应用场景，到高需求一圈1万线的需求应用，整体的分辨力需求跨度很大。为了满足多种多样性的需求，需要配备多种光电编码器。每一种对应需求的光电编码器都包含一个符合需求的光电编码器芯片，对应光电编码器芯片线性需求的码盘，这就无形中增加了生产制造的成本和结构设计的难度，极大的限制了高效率的产品生产和检测。这对光电编码器的生产厂家及光电编码器的应用厂家来说都是一个非常麻烦的事情。本发明人认为，减少生产过程中由于多样性需求引起的限制生产及降低设计结构的复杂性，能够形成生产厂的核心技术和提高产品核心竞争力。有鉴于此，本发明人完成了本发明。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种多解析度输出增量光电编码器和芯片和码盘，通过复合光传感相位阵列和零位信号传感阵列，能够集成多种解析度分辨力，达到了一个确定的芯片就可实现用户可选编码分辨力的技术效果。

本发明的技术解决方案如下：

一种多解析度输出增量光电编码器，其特征在于，包括光电编码器芯片和与其相适配的光信号调制码盘，所述光电编码器芯片包括复合光传感相位阵列和零位信号传感阵列，所述复合光传感相位阵列通过第一跨阻放大器和回滞比较器组合模块连接倍频及分频处理模块，所述零位信号传感阵列通过第二跨阻放大器和回滞比较器组合模块连接逻辑处理及选择模块，所述逻辑处理及选择模块分别连接所述倍频及分频处理模块和信号输出端，所述光信号调制码盘上设置有若干条光栅轨道以适配所述复合光传感相位阵列。

所述复合光传感相位阵列包括第一分辨率光电二极管阵列和第二分辨率光电二极管阵列，所述光信号调制码盘上设置有第一光栅轨道及其第一零位信号轨道，和第二光栅轨道及其第二零位信号轨道，所述零位信号传感阵列包括第一光栅轨道零位信号传感器和第二光栅轨道零位信号传感器。

所述复合光传感相位阵列包括第三分辨率光电二极管阵列，所述光信号调制码盘上设置有第三光栅轨道及其第三零位信号轨道，所述零位信号传感阵列包括第三光栅轨道零位信号传感器。

所述光信号调制码盘为圆盘结构，每一条光栅轨道上的光栅区透光线沿圆周均布，所述光栅区透光线的数量为其所属光栅轨道的本征分辨率线数，所述本征分辨率线数使得与其对应的分辨率光电二极管阵列产生传输到第一跨阻放大器和回滞比较器组合模块的本征信号，所述本征信号能够在所述倍频及分频处理模块中进行倍频或分频。

所述倍频及分频处理模块能够对所述本征信号进行1/2, 1/4,×2，×4的信号处理以形成多解析度的可选编码分辨率规格。

所述光信号调制码盘上自外而内依次分布第一光栅轨道、第二光栅轨道、第三光栅轨道、第三零位信号轨道、第二零位信号轨道和第一零位信号轨道。

所述第一光栅轨道上的光栅区透光线的数量＜所述第二光栅轨道上的光栅区透光线的数量＜所述第三光栅轨道上的光栅区透光线的数量。