[发明专利]一种单码道绝对式位置编码器

摘要

本发明公开了一种单码道绝对式位置编码器，包括光栅尺、CCD光电探测器、照明光源以及光电信号处理模块，光栅尺为单码道绝对式光栅尺，光栅尺上设有编码刻轨，照明光源设有光栅尺的下方，光栅尺的上方自下至上依次是显微成像镜组、CCD光电探测器、照明光源、光电信号处理模块，基于CCD光电探测器读取单码道绝对式光栅尺上的绝对编码码值，通过编码‑解码算法计算其绝对位置信息，基于CCD光电探测器不同像素的信号输出实现输出绝对位置的细分。本发明采用的进制编码的可以用较短的码字表示更多的等级，根据多进制编码的特点，可以实现进制码的快速编码和高速解码，解决绝对式光栅长度测量受限的难题。

主权项

一种单码道绝对式位置编码器，其特征在于：包括光栅尺、CCD光电探测器、照明光源以及光电信号处理模块，所述的光栅尺为单码道绝对式光栅尺，光栅尺上设有编码刻轨，照明光源设置在光栅尺的下方，光栅尺的上方自下至上依次是显微成像镜组、CCD光电探测器、照明光源、光电信号处理模块，由CCD光电探测器读取单码道绝对式光栅尺上的绝对编码码值，通过编码‑解码算法计算其绝对位置信息，基于CCD光电探测器不同像素的信号输出实现输出绝对位置的细分；所述的编码‑解码算法采用单码道M进制编码‑解码算法，包括以下内容：设置一条玻璃尺作为基体，在其上蚀刻一系列宽度为d的条码形成光栅尺的编码刻轨，条码是采用一个黑和一个白组成，黑的为凹槽，白的为光栅尺基面，比值＝黑/白，表示条码的标识；根据比值不同，可以设置M种不同条码a1,a2,a3...aM；连续的k个条码组合得到的代码为一个码区，k个条码排列方式决定码区的编号f；CCD光电探测器一次获取一个码区的代码信息，码区不同则代码不同即码区内条码的排列关系不同，保证了一个码区对应唯一的绝对位置；所述的绝对位置的细分采用高精度信号输出细分算法，包括以下内容：以成像镜头中心十字分划线为基准，对分划线所在条码成像图像宽度进行细分计算获得高精度细分结果；所述的CCD光电探测器的读数结构为：计算机通过CCD光电探测器获取一个码区的代码信息，利用查表的方法得到码区的编号f；光栅尺的绝对位置等于CCD光电探测器获取码区编号决定的粗测值加上精测值即对十字分划线所在条码成像图像宽度的细分结果。