[发明专利]一种采用精码狭缝破相输出十二位码的绝对式矩阵编码盘

摘要

一种采用精码狭缝破相输出十二位码的绝对式矩阵编码盘，属于光电测试技术领域中涉及的一种绝对式矩阵编码盘，本发明要解决的技术问题是提供一种采用精码狭缝破相输出十二位码的绝对式矩阵编码盘。技术方案是：包括码盘和狭缝盘，两者同轴、平行并保持一定间隙安装在编码器的主轴上，码盘随主轴转动，狭缝盘相对不转动。在码盘上刻划有四圈码道，每圈码道的通光区和不通光区的布局各有不同，在狭缝盘上刻划有四圈狭缝，每圈狭缝的设置各有不同，码盘顺时针转动时，码盘与狭缝盘相对转动，各圈狭缝在通光时接收到高电平信号，不通光时接收到低电平信号，该编码盘能输出十二位周期二进制码，径向尺寸小，大幅度的提高了测角分辨率。

主权项

1、一种采用精码狭缝破相输出十二位码的绝对式矩阵编码盘，包括码盘和狭缝盘，两者同轴、平行、并保持一定的间隙安装在编码器的主轴上，码盘固定在编码器主轴上，随主轴转动，狭缝盘固定在基座上固定不动；其特征在于：在码盘上刻划有四圈码道，第一圈码道分为两个区间，0°～180°为不通光区，180°～360°为通光区；第二圈码道中0°～180°内刻有两条通光码道，通光码道和不通光码道宽度相等且相间分布，通光码道和不通光码道宽度为180°/(2×2)＝45°，靠近0°的码道和靠近180°的码道为不通光码道，其宽度为不通光码道的一半，即45°/2＝22.5°；180°～360°内刻有一条通光码道，通光码道和不通光码道宽度相等，其宽度为180°/2＝90°，靠近180°的码道和靠近360°的码道为不通光码道，其宽度为不通光码道的一半，即90°/2＝45°，在180°～360°内，180°～225°为不通光码道，225°～315°为通光码道，315°～360°(0°)为不通光码道；第三圈码道分为四个区间，这四个区间的码道分布是不同的。在0°～90°的区间内刻有十六条通光码道，通光码道和不通光码道宽度相等且相间分布，通光码道和不通光码道宽度为90°/(16×2)＝2.8125°，靠近0°的码道和靠近90°的码道为不通光码道，其宽度为不通光码道的一半(1/2)，即2.8125°/2＝1.40625°；在90°～180°的区间内刻有八条通光码道，通光码道和不通光码道宽度相等且相间分布，通光码道和不通光码道宽度为90°/(8×2)＝5.625°，靠近90°的码道和靠近180°的码道为不通光码道，其宽度为不通光码道的一半(1/2)，即5.625°/2＝2.8125°；在180°～270°的区间内刻有四条通光码道，通光码道和不通光码道宽度相等且相间分布，通光码道和不通光码道宽度为90°/(4×2)＝11.25°，靠近180°的码道和靠近270°的码道为不通光码道，其宽度为不通光码道的一半(1/2)，即11.25°/2＝5.625°；在270°～360°的区间内刻有二条通光码道，通光码道和不通光码道宽度相等且相间分布，通光码道和不通光码道宽度为90°/(2×2)＝22.5°，靠近270°的码道和靠近360°的码道为不通光码道，其宽度为不通光码道的一半(1/2)，即22.5°/2＝11.25°；第四圈码道为精码道，是在整个圆周上等间距的设有128个通光区段，通光码道和不通光码道宽度相等且相间分布，通光码道和不通光码道宽度为360°/(128×2)＝1.40625°，靠近0°(360°)两侧各有一个不通光区域，其宽度为不通光区段的一半(1/2)，宽度为360°/(128×2×2)＝0.703125°，也就是0°(360°)线跨一个不通光区段中心，通光区段和不通光区段的宽度都为0.703125°×2＝1.40625°；在狭缝盘上设有四圈狭缝，第一圈设有两个狭缝，用a1、a2表示，a1在0°位置，a2在90°位置，狭缝宽0.06mm，内外圆直径与码盘第一圈码道的直径相同；第二圈设有两个狭缝，用b1、b2表示，b1在0°位置，b2在180°位置，狭缝宽0.06mm，内外圆直径与码盘第二圈码道的直径相同；第三圈设有四个狭缝，用c1、c2、c3、c4表示，c1在0°位置，c2在90°位置，c3在180°位置，c4在270°位置，狭缝宽0.06mm，内外圆直径与码盘第三圈码道的直径相同；第四圈为精码狭缝，全周设有十六个双狭缝，用e1、e2、e3、e4、e5、e6、e7、e8、e9、e10、e11、e12、e13、e14、e15、e16表示，所谓双狭缝就是e1～e16这十六个双狭缝位置中每一个位置都刻划与码盘第四圈码道直径与圆周角相同的两个通光狭缝和一个不通光区相间布局的狭缝，通光狭缝和不通光区宽度相等且相间分布，通光狭缝和不通光区宽度与码盘第四圈通光码道和不通光码道宽度相同，通光狭缝和不通光区宽度为360°/(128×2)＝1.40625°，狭缝盘中心与双狭缝不通光区中心连线称为双狭缝的中线；e1在0°位置，狭缝e1的中线与0°夹角为1.40625°，在0°～22.5°之间；e2在22.5°位置，狭缝e2的中线与22.5°夹角为1.23046875°，在22.5°～45°之间；e3在45°位置，狭缝e3的中线与45°夹角为1.0546875°，在45°～67.5°之间；e4在67.5°位置，狭缝e4的中线与67.5°夹角为0.87890625°，在67.5°～90°之间；e5在90°位置，狭缝e5的中线与90°夹角为0.703125°，在90°～112.5°之间；e6在112.5°位置，狭缝e6的中线与112.5°夹角为0.52734375°，在112.5°～135°之间；e7在135°位置，狭缝e7的中线与135°夹角为0.3515625°，在135°～157.5°之间；e8在157.5°位置，狭缝e8的中线与157.5°夹角为0.17578125°，在157.5°～180°之间；e9在180°位置，狭缝e9的中线与180°夹角为0°；e10在202.5°位置，狭缝e10的中线与202.5°夹角为0.17578125°，在180°～202.5°之间；e11在225°位置，狭缝e11的中线与225°夹角为0.3515625°，在202.5°～225°之间；e12在247.5°位置，狭缝e12的中线与247.5°夹角为0.52734375°，在225°～247.5°之间；e13在270°位置，狭缝e13的中线与270°夹角为0.703125°，在247.5°～270°之间；e14在292.5°位置，狭缝e14的中线与292.5°夹角为0.87890625°，在270°～292.5°之间；e15在315°位置，狭缝e15的中线与315°夹角为1.0546875°，在292.5°～315°之间；e16在337.5°位置，狭缝e16的中线与337.5°夹角为1.23046875°，在315°～337.5°之间。