[实用新型]多功能轴角编码器

说明书

本实用新型涉及一种多功能轴角编码器，特别是一种按幅值编码的多功能轴角编码器。

现有的按幅值编码的轴角编码器，主要由双通道测角元件、相敏解调器、绝对值产生器、信号比较分选器、A／D转换器、数据处理器、数字显示器、输出接口和操作面板组成。轴角经双通道测角元件变换成相应的电压信号，相敏解调器将其整流为具有相应极性的直流信号，取绝对值并经信号比较分选后送到A／D变换器产生相应的数字量，经数据处理器处理后即得到所需的轴角编码值。它虽具有转换速度高、静态精度高等优点，但还存在以下问题：（一）具有较大的动态误差，且有温度漂移，从而导致零位漂移。（二）功能单一，结构复杂，可靠性不高，且体积大，成本高。

本实用新型的目的是要提供一种多功能轴角编码器，它能有效地克服现有技术存在的问题，可靠性好，智能化程度高，不但能实现高精度测角，而且兼有测速度的功能。

本实用新型是这样实现的：它由双通道测角元件、绝对值产生器、信号比较分选器、数字显示器、输出接口和操作面板等组成，其特征是在信号比较分选器与数字显示器和输出接口之间设置有一个单片机系统；在双通道测角元件与单片机系统之间设置由比较器、异或门和鉴零器组成的符号鉴别器；在绝对值产生器与信号比较分选器之间设置由采样保持器和多极单稳延时器组成的采样器；所述信号比较分选器为峰值比较器。双通道测角元件的输出信号送入符号鉴别器和绝对值产生器；符号鉴别器求得信号极性后，将符号送到单片机系统；信号的绝对值由绝对值产生器求得并送到采样器；采样器对信号采样，采样值由采用峰值比较器的信号比较分选器处理后送到单片机系统；单片机系统将轴角编码值分别送到数字显示器和输出接口。现有技术存在的可靠性不高，功能单一，主要原因是使用元器件太多，若要使轴角编码器增加一些实用的功能，如在任意位置调零、修正误差、角度制互换等，所用电子线路的复杂性会大大增加，随之成本大大提高，可靠性进一步下降。为解决上述问题，并进一步开发轴角编码器的功能，使用单片机系统是十分合适的。因为单片机系统只要用一片单片机加上必要的几个外围芯片即可构成，它的集成度高，可靠性好，功能强，价格低。一个单片机系统只需人民币几十元，而一台单板机至少要400～500元。因此，本实用新型采用单片机系统作为轴角编码器的数据处理器和A／D转换器，并配以适量软件，便使轴角编码器的功能和可靠性大大提高，成本大大下降。此外，现有技术中采用相敏解调器求取信号的幅值和极性，造成信号的动态滞后和温度漂移，这是产生轴角编码器动态特性差和零位漂移的主要原因。为解决这个问题，本实用新型采用符号鉴别器求取信号的极性，以保证无动态滞后和温度漂移，并在绝对值产生器后加入一采样器，根据要求在信号的每个周期内可采样1～4点，相应于轴角编码器转换频率（激磁频率为400Hz时）为400～1600次／秒。

本实用新型的具体结构，由以下实施例及其附图给出。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的结构总装配图。

以下结合附图对本实用新型的具体结构和工作过程作进一步描述。