一种光电编码器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光电编码器。该光电编码器包括光栅盘和若干个光电收发装置；光栅盘包括盘底和盘壁，在盘底中心位置设置一旋转轴，在盘壁上设置有上下若干排孔；对应每排孔设置一个光电收发装置，每个光电收发装置设置在与相应排孔等高的位置，每个光电收发装置均包括一个发光LED和一个光电三极管，发光LED和光电三极管分别设置在盘壁的两侧，在光栅盘围绕旋转轴转动时，发光LED产生光电信号，光电三极管通过盘壁上的孔接收该光电信号并将光电信号转换成编码信号输出。可见，本实用新型专利技术利用光电收发装置与光栅盘壁上的孔配合设计的光电编码器，在工作过程中没有机械噪音，降低程序设计的难度；没有机械摩擦，提高编码器的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及编码器
，特别涉及一种光电编码器。
技术介绍
编码器是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的传感器，最终得到用以通讯、传输和存储的信号形式，因此广泛应用在各个领域。目前，在音响行业中，音箱中的音量调节所用的编码器均为机械编码器，但是，机械编码器存在两大缺陷：一是机械编码器存在机械噪音，机械噪音会产生干扰脉冲，造成程序的识别误差；二是因为机械编码器是由机械触点直接接触，并产生相对运动来完成工作，所以机械编码器的寿命会因机械摩擦受到限制。在音响中使用该类机械编码器，一方面需要复杂的降噪算法去消除机械噪音，增加了程序的设计难度；另一方面，机械编码器的寿命有限，也影响音箱的使用寿命，降低用户体验。
技术实现思路
鉴于现有技术使用机械编码器的音箱存在设计难度且使用寿命也受机械编码器的影响，降低用户体验的问题，提出了本技术的一种光电编码器，以便解决或至少部分地解决上述问题。根据本技术的一个方面，提供了一种光电编码器，所述光电编码器包括光栅盘和若干个光电收发装置；所述光栅盘包括盘底和盘壁，所述盘底中心位置设置一旋转轴，所述盘壁上设置有上下若干排孔；对应每排孔设置一个所述光电收发装置，每个所述光电收发装置设置在与相应排孔等高的位置，每个所述光电收发装置均包括一个发光LED和一个光电三极管，所述发光LED和所述光电三极管分别设置在所述盘壁的两侧，用于在所述光栅盘围绕所述旋转轴转动时，所述发光LED产生光电信号，所述光电三极管通过盘壁上的孔接收该光电信号并将光电信号转换成编码信号进行输出。综上所述，本技术在光电编码器的光栅盘壁上设置有上下若干排孔，对应每排孔设置一个光电收发装置，每个光电收发装置均包括一个发光LED和一个光电三极管，发光LED和光电三极管分别设置在盘壁的两侧，当光栅盘围绕旋转轴转动时，发光LED产生的光学信号通过盘壁上的孔传给光电三极管，光电三极管将光学信号转换成编码信号进行输出。可见，本技术利用光电收发装置中的发光LED和光电三极管与光栅盘壁上的孔相配合设计成的光电编码器，在工作过程中不存在机械噪音，可提高程序识别的准确性，降低程序设计的难度；没有机械摩擦，提高了编码器的使用寿命，将该光电编码器用于音响中，有助于增加用户体验。附图说明图1为本技术一个实施例提供的一种光电编码器的主视图；图2为本技术一个实施例提供的一种光电编码器的侧视图；图3为本技术一个实施例提供的一种光电编码器的光电收发装置细节图；图4为本技术一个实施例提供的一种光电编码器的波形特性示意图；图5为本技术一个实施例提供的一种光电编码器中光电收发装置的电原理示意图。具体实施方式本技术的设计思路是：在光栅盘的盘壁上设置上下若干排孔，对应每排孔设置一个光电收发装置，且每个光电收发装置设置在与相应排孔等高的位置，当光栅盘围绕旋转轴转动时，光电收发装置产生光学信号，并将光学信号转换成编码信号进行输出。该光电编码器没有机械噪音，也不存在机械摩擦。为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将采用实施例结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。图1为本专利技术一个实施例提供的一种光电编码器的主视图。如图1所示，本实施例中的光电编码器包括光栅盘和两个光电收发装置；其中，光栅盘包括盘底110和盘壁120，在盘底110中心位置设置一旋转轴130，在盘壁120上设置有上排孔150和下排孔160；且对应每排孔设置一个光电收发装置140，每个光电收发装置设置在与相应排孔等高的位置，且每一个光电收发装置均包括一个发光LED和一个光电三极管，发光LED和光电三极管分别设置在盘壁120的两侧，当光栅盘带动上排孔150和下排孔160围绕旋转轴转动时，发光LED产生光电信号，光电三极管通过盘壁上的孔接收该光电信号并将光电信号转换成编码信号进行输出。在众多脉冲波形中，方波脉冲的波形的特征规则稳定，可利于程序的辨别，所以本实施例以光电编码器输出的信号为方波脉冲进行示例。图2为本专利技术一个实施例提供的一种光电编码器的侧视图。如图2所示，上排孔150和下排孔160均为方形孔，孔的宽度为L1，上排孔的孔间距L3和下排孔的孔间距L4相等并等于每个孔的宽度L1，这样该光电编码器可输出两个方波脉冲，波形中高电位和低电位各占半个周期，符合方形脉冲的规则性。另外，在编码器的实际应用中，通常程序需要判断编码器的转动方向，保证编码器输出的编码信号的准确性，在本实施例中，可通过编码器输出的波形进行判断。如图2所示，两排孔呈水平向移位排列，移位距离L2为每个孔的宽度L1的一半，这样该光电编码器输出的两个方波脉冲为两个存在相位差的方波脉冲，相位超前的波形产生的方向，即为编码器转动的方向，这就方便编码器的程序判断光栅盘的转动方向，利于编码器正确地输出编码信号。图3为本专利技术一个实施例提供的一种光电编码器的光电收发装置细节图。如图3所示，对应上排孔150的上排光电收发装置包括一个发光LED310和一个光电三极管320，发光LED310和光电三极管320的连线与盘壁垂直，这样发光LED310和光电三极管320呈正对应的关系，保证光电三极管320能接收到发光LED310通过孔的光学信号，否则两者一旦存在错位，发光LED310通过孔的光学信号不会被光电三极管320全部接收，影响光电三极管320输出的编码信号；同样地，对应下排孔160的下排光电收发装置包括一个发光LED330和一个光电三极管340，发光LED330和光电三极管340设置在盘壁120的连线与盘壁垂直。本实施例中，为保证输出的两个方波脉冲存在相位差，上排光电收发装置和下排光电收发装置是上下正对设置的，当光栅盘围绕旋转轴转动时，两个光电收发装置所对应的盘壁的位置在垂直方向上呈一条直线，这样才能配合呈水平向移位排列的两排孔，产生两个具有相位差的方波脉冲。在实际应用中，数字编码器的光栅盘围绕旋转轴转动，当孔转动到对应光电收发装置中的位置，发光LED产生的光学信号会通过孔被光电三极管接收，光电三极管接收的光学信号转换成低电位脉冲信号进行输出，当两孔之间的盘壁转动到对应光电收发装置的位置，光电三极管接受不到发光LED发出的光学信号，会输出高电位脉冲信号，这样光栅盘转动一周，就会相应输出周期性的方波脉冲，脉冲信号的周期个数由每排孔的个数决定。下面结合附图具体说明本实施例中的光电编码器的波形特性。图4为本专利技术一个实施例提供的一种光电编码器的波形特性示意图。如图4所示，当光栅盘围绕旋转轴顺时针转动时，下排孔160的右边缘首先转动到对应光电收发装置的左边缘位置，发光LED产生的光学信号会通过孔被光电三极管接收，开始输出一个低电位脉冲，直到光栅盘转过孔的宽度L1的距离时，下排孔160的右边缘不再对应光电收发装置，光电三极管接受不到发光LED发出的光学信号，即开始输出高电位脉冲。因为上排孔和下排孔呈水平方向上的移位排列，当下排孔160的右边缘转动到对应光电收发装置的左边缘位置时，上排孔150的右边缘对应的是盘壁，还没有转动到对应光电收发装置的左边缘位置，因此光电三极管接受不到发光LED发出的光学信号，对应输出高电位脉冲；当光栅盘继续转动，转过孔宽度L1的一半的距离的时候，上排孔150的右边缘正好转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电编码器，其特征在于，所述光电编码器包括光栅盘和若干个光电收发装置；所述光栅盘包括盘底和盘壁，所述盘底中心位置设置一旋转轴，所述盘壁上设置有上下若干排孔；对应每排孔设置一个所述光电收发装置，每个所述光电收发装置设置在与相应排孔等高的位置，每个所述光电收发装置均包括一个发光LED和一个光电三极管，所述发光LED和所述光电三极管分别设置在所述盘壁的两侧，用于在所述光栅盘围绕所述旋转轴转动时，所述发光LED产生光电信号，所述光电三极管通过盘壁上的孔接收该光电信号并将光电信号转换成编码信号进行输出。

【技术特征摘要】
1.一种光电编码器，其特征在于，所述光电编码器包括光栅盘和若干个光电收发装置；所述光栅盘包括盘底和盘壁，所述盘底中心位置设置一旋转轴，所述盘壁上设置有上下若干排孔；对应每排孔设置一个所述光电收发装置，每个所述光电收发装置设置在与相应排孔等高的位置，每个所述光电收发装置均包括一个发光LED和一个光电三极管，所述发光LED和所述光电三极管分别设置在所述盘壁的两侧，用于在所述光栅盘围绕所述旋转轴转动时，所述发光LED产生光电信号，所述光电三极管通过盘壁上的孔接收该光电信号并将光电信号转换成编码信号进行输出。2.如权利要求1所述的光电编码器，其特征在于，每个光电收发装置的所述发光LED和光电三极管的连线与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李进保，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37