[发明专利]基于光纤传输的编码器

说明书

本发明提供一种基于光纤传输的编码器，包括：编码单元和处理单元；所述编码单元包括上透镜、码盘和光信号接收转发器；所述处理单元包括发光器、驱动模块、光信号接收器、解调模块；所述驱动模块用于驱动发光器；所述发光器用于产生包含单个或多个不同波长光载波信号的光束，并通过发送光纤向编码单元发送；所述码盘上设有不透明区和透明码区；所述透明码区分布在码盘的至少一个同心圆上；所述上透镜设置在码盘上方，并用于将编码单元接收到的光束聚焦至各透明码区所在的同心圆上；所述光信号接收转发器用于接收透过码盘的光束并形成带有编码信息的光载波信号；本发明抗干扰能力强，传输距离远。

技术领域

本发明涉及编码器技术领域，尤其是一种基于光纤传输的编码器。

背景技术

随着电气化、智能化越来越普及到人们的日常生活，编码器作为电机速度、角度、位置等的闭环测量装置也越来越多的被各个行业所应用，如电梯、机床、伺服控制等。

在不同的应用行业，编码器都存在着传输距离过长导致的各种各样的问题，如：传输距离过长，从而线路上的线阻偏大，线路压降大，编码器的供电电压就会偏低，严重时导致编码器工作异常；传输线路过长，更容易受到空间电磁厂的干扰，引起输出信号波形的失真，从而影响编码器输出波形的准确性。

目前为了解决上述问题，业界普遍的做法是根据使用环境，提高供电电压，补偿线路压降，其次考虑传输线缆外被加屏蔽层，尽可能降低外部电磁对传输信号的耦合干扰，安装时传输线路尽量远离干扰源等。使用时限制因素较多，需要多次的安装调试，使得安装成本大幅提升，且存在很大的不确定性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种基于光纤传输的编码器，抗干扰能力强，传输距离远，更容易安装调试。为实现以上技术目的，本发明实施例采用的技术方案是：

本发明实施例提供了一种基于光纤传输的编码器，包括：编码单元和处理单元；所述编码单元包括上透镜、码盘和光信号接收转发器；所述处理单元包括发光器、驱动模块、光信号接收器、解调模块；

所述驱动模块连接发光器，用于驱动发光器；

所述发光器基于驱动模块的驱动，用于产生包含单个或多个不同波长光载波信号的光束，并通过发送光纤向编码单元发送；

所述码盘上设有不透明区和透明码区；所述透明码区分布在码盘的至少一个同心圆上；透明码区按预定的编码信息构成；

所述上透镜设置在码盘上方，与各透明码区所在的同心圆一一对应，并用于将编码单元接收到的光束聚焦至各透明码区所在的同心圆上；

所述光信号接收转发器设置在码盘的下方，用于接收透过码盘的光束并形成带有编码信息的光载波信号，并通过接收光纤向处理单元发送；

所述光信号接收器用于从接收光纤接收带有编码信息的光载波信号；

所述解调模块用于将光信号接收器接收到的光载波信号解调为对应的带有编码信息的电信号。

进一步地，所述码盘上的透明码区分布在多个同心圆上，每个同心圆上的透明码区对应一个波长光载波信号的光束；所述光信号接收转发器中包含光信号复用器，所述光信号接收器中包括光信号解复用器。

进一步地，所述码盘中间还设有安装孔。

进一步地，所述处理单元还包括转换模块，用于将解调得到的带有编码信息的电信号转换为增量信号或绝对值信号。

具体地，所述发光器用于产生三个不同波长光载波信号的光束；在码盘上设有三个同心圆，外侧同心圆上分布与第一种波长光载波信号对应的透明码区，中间同心圆上分布与第二种波长光载波信号对应的透明码区，内侧同心圆上分布与第三种长光载波信号对应的透明码区；其中第二种波长光载波信号对应的透明码区的编码设置为滞后第一种波长光载波信号对应的透明码区90°相位；第三种波长光载波信号对应的透明码区仅设置一个透明码元，作为零点标志。