[发明专利]增量式光电轴角编码器及其用于测量物体的角度信息方法

摘要

增量式光电轴角编码器及其用于测量物体的角度信息方法,属于光电轴角编码器技术领域，包括激光头、核心控制板、固定垫片、光盘、支撑主轴、安装轴承、机体外壳、固定螺栓、ARM芯片、D触发器、单稳态触发器及固定底座，本发明通过光盘上等间距均匀预录的凹坑替代光电轴角编码器中的光栅，再利用激光头及其控制电路读取出脉冲信息，制作出一种新型增量式光电轴角编码器，不仅极大地降低了产品的成本，而且有效地提高了光电轴角编码器的分辨力。

主权项

1.增量式光电轴角编码器，其特征在于：包括激光头(10)、核心控制芯片(11)、光盘(14)、支撑主轴(15)、安装轴承(16)、机体外壳(17)、固定螺栓(18)、ARM芯片(19)、D触发器(20)、单稳态触发器(21)及固定底座(22)，所述光盘(14)通过光盘底座安装在支撑主轴(15)的顶端随支撑主轴(15)同步转动，在光盘(14)上预录有凹坑，任意两个相邻凹坑间距相等，且所有凹坑处于同一圆周上；所述激光头(10)设置在机体外壳(17)内部，并位于光盘(14)上方对准凹坑所在轨道，激光头(10)上设置有聚焦透镜(1)、聚焦线圈(2)、聚焦磁铁(3)、光检出器(4)、激光二极管(5)、FPC柔性电路板(6)、循迹线圈(7)、光头小车(8)及聚焦永久磁铁(9)，其中光检出器(4)数量为两个，FPC柔性电路板(6)用于装载激光二极管(5)，同时在FPC柔性电路板(6)上设有输入输出接口，循迹线圈(7)及聚焦永久磁铁(9)用于控制激光二极管(5)的位置；所述安装轴承(16)设置在机体外壳(17)底部中心位置；所述支撑主轴(15)下端依次穿过机体外壳(17)、安装轴承(16)与外部待测物体连接；所述固定底座(22)安装在机体外壳(17)内顶部,其上固定有核心控制芯片(11)、ARM芯片(19)、D触发器(20)及单稳态触发器(21)；所述单稳态触发器(21)的输入接口与FPC柔性电路板(6)上的输入输出接口连接，单稳态触发器(21)和FPC柔性电路板(6)之间布设有功率放大电路(28)，单稳态触发器(21)的输出接口连接到D触发器(20)的输入接口；所述D触发器(20)的输出接口连接到ARM芯片(19)上；所述核心控制芯片(11)通过FPC柔性电路板(6)上的输入输出接口与激光头(10)通信连接，核心控制芯片(11)用于控制激光头(10)始终对准凹坑所在轨道，核心控制芯片(11)上布设有核心控制器及激光头控制电路，核心控制器与激光头控制电路相互之间电性连接，激光头控制电路包含聚焦驱动电路(23)、位相补偿电路Ⅰ(24)、位相补偿电路Ⅱ(25)、循迹驱动电路(26)、误差信号提取电路(27)、滤波放大电路(29)、电机驱动器(30)及光头移动电机(31)；所述固定螺栓(18)用于固定机体外壳(17)。