本发明专利技术将数据通信中使用的8B／10B编码引入位置传感领域，提供了8B／10B传感码道的实现方法，还给出了几种单向码道和双向码道的码道序列的定义。使用8B／10B码道实现的单码道、双码道、三码道的绝对式位置编码器，可以满足位移速度高、位置精度高、动态范围大、成本低等的应用要求。
【技术实现步骤摘要】
一种位置或角位置传感的编码及装置
本专利技术一般涉及位置或角位置传感的编码及装置的实现方法，诸如光电(Photoelectric)或磁电(Magnetic)或霍尔效应(HallEffect)等传感器的编码器(Encoder)的实现方法，诸如增量式编码器、绝对式编码器、混合式编码器、直线编码器等、角度编码器、旋转编码器。具体地说，本专利技术涉及一种编码方法，基于该方法可以实现高性能、低成本的光电或磁点或霍尔效应等位置或角位置传感编码器。
技术介绍
现代化的机械装置上普遍的使用着各种位置或角位置传感器，其基本原理是在机械部件的位置或角度变化时，引起如光强度、电感量或电容量(频率或幅度)或磁场强度等物理量的变化，用光敏器件、鉴频或鉴幅、霍尔器件等将物理量的变化转换成电信号，电信号经过简单的处理后是正弦波或方波，采用正弦波可以通过测量幅度来提高定位精度，但采用方波的抗干扰性能更佳。由于机械加工的最小尺寸有限制，位置或角位置的精度受到限制，采用四分之一信号周期的双相信号不仅可以将定位精度提高，还可以简易的确定位置或角位置的变化方向。双相传感信号只能确定位置或角位置变化的存在和方向，需要有附加的装置才能确定位置或角位置，这个附加的装置就是编码器，常见的方式有增量式编码器、绝对式编码器、混合式绝对值编码器等。增量式编码器采用一个可逆计数器和一个起始位置传感器来确定位置，正方向移动计数器加计数，反方向移动计数器减计数，起始位置传感信号将计数器清零。绝对式编码器除基本的双相传感信号外，还有多相传感信号，这些传感信号构成二进制码或格雷码，覆盖全部位置动态范围。混合式绝对值编码器介于增量式编码器和绝对式编码器之间，比增量式编码器有更多的起始位置传感器，比绝对式编码器有更少相的构成二进制码或格雷码的传感信号。正弦波形式的基本传感信号经模数转换并门限甄别后成为编码器输出的低权值位。本专利技术提供一种位置传感编码方法，至多用三个码道甚至一个码道就可以实现高可靠性、高速度、高精度、大动态范围的位置或角位置传感编码器。附图说明以下首先对本专利技术说明书的附图进行简单的介绍，然后再结合这些附图对本专利技术的各个实施范例进行介绍，说明本专利技术的原理和特征。在以下的附图中：图1为按照本专利技术的方法实现的8B／10B码道优选实例上10B码的BIT排列次序示意图；图2为按照本专利技术的方法实现的码道序列(0003)的几个优选实例的示意图；图3为按照本专利技术方法实现的2字节码道序列(0003)多段码道衔接的优选实例示意图；图4为按照本专利技术方法实现的3字节码道序列(0003)多段码道衔接的优选实例示意图；图5为按照本专利技术的方法实现的光电8B／10B编码器(0000)的码道影像的光学放大及光电信号的优选实例示意图；图6为按照本专利技术的方法实现的光电8B／10B编码器(0000)的直线码道照明的优选实例示意图；图7为按照本专利技术的方法实现的光电8B／10B编码器(0000)的环形码道照明的优选实例示意图；图8为按照本专利技术的方法实现的用面阵传感器进行码道影像光电转换的一个优选实例示意图；图9为按照本专利技术的方法实现的多码道8B／10B编码器(0000)的角位置码盘优选实例示意图；图10为按照本专利技术的一个优选实例实现的8B／10B编码器(0000)的正向角位置传感信号的时序示意图；图11为按照本专利技术的一个优选实例实现的8B／10B编码器(0000)的反向角位置传感信号的时序示意图；图12为按照本专利技术的一个优选实例实现的8B／10B编码器(0000)的对码道序列(0003)采样的双向移位寄存器的示意图；图13为按照本专利技术的一个优选实例实现的8B／10B编码器(0000)的控制码Kxx.x检测器的示意图；图14为按照本专利技术的一个优选实例实现的8B／10B编码器(0000)的10B／8B数据译码器的示意图；图15为按照本专利技术的一个优选实例实现的8B／10B编码器(0000)的除10计数器的示意图；图16为按照本专利技术的一个优选实例实现的8B／10B编码器(0000)的状态变化的示意图；图17为按照本专利技术的一个优选实例实现的8B／10B编码器(0000)的输出数据的示意图；图18为按照本专利技术的一个优选实例实现的采用微处理器的8B／10B编码器的示意图。具体实施方式在高速网络数据通信中，为了使信号有足够多的翻转且直流平衡，采用了8B／10B编码【1】对数据进行变换，表格1是8B／10B编码表，其中名称为Dxx.x的数据码是数据编码的情况，名称为Kxx.x的控制码是控制编码的情况，一共有256个数据码和12个控制码。8B／10B编码有一个参数RD(RunningDisparity)，表示10B码中的0和1数量的差别，有RD+和RD-两个情况，RD+表示10B码中1的数量大于或等于0的数量，RD-表示10B码中0的数量大于或等于1的数量，每个数据码和每个控制码都有RD+和RD-两个编码，供使用时选择以获得数据流中0和1数量的平衡。在控制编码中，K28.5是一个特别的控制码，在网络数据通信中作为分隔符(Comma)和识别码。表格1、8B／10B编码表【1】本专利技术的方法就是在位置传感编码器中设置一个位置传感码道，简称为位置码道(0001)，位置码道(0001)采用8B／10B编码，简称这种编码器为8B／10B编码器(0000)，位置码道(0001)可以是非封闭或封闭码道，非封闭码道是指码道有两个端点，封闭码道是指环形的没有端点的码道。按照本专利技术方法设置的位置码道(0001)有如下特征：1、码道变化引起的物理量值在两个值之间跃变或连续变化；2、物理量值由传感器转换成电信号且进行中点甄别变为数字位置信号(0002)；3、非封闭或封闭码道的位置信号(0002)由8B／10B编码的10B码首尾衔接构成单周期的码道序列(0003)，封闭码道则需将码道序列(0003)再首尾衔接成环；4、码道上定义一个码道原点(0004)作为绝对位置编码的零点；5、识别码道序列(0003)及进行位置编码需要一个参考间距(0005)和一个位置原点(0006)。识别码道序列(0003)时可以同时识别位置变化的方向，因此可以省略其它位移方向识别装置。码道序列(0003)的单周期性保证了位置码道(0001)的唯一性，因此8B／10B编码器(0000)是绝对式编码器。参考间距(0005)保证了在匀速位移、非匀速位移、停止位移时均可以正确的识别码道序列(0003)。采用不同形式的码道序列(0003)和不同形式的参考间距(0005)可以构成不同的8B／10B编码器(0000)，下面给予说明。一、码道序列(0003)图1是10B控制码和数据码沿着前进方向按照a、b、c、d、e、i、f、g、h、j顺序排列。在放置10B码时需要考虑上一个10B码的RD选择当前10B码的RD+或RD-码。为说明方便特定义下列名词：1、当前位置(1000)：位置原点(0006)位于的码道上的位置；2、当前编码(1001)：编码器对当前位置(1000)的编码，产生双向码道的编码时需要特别注意当前整数(1002)的符号；3、当前字节(1002)：当前位置(1000)对应的10B码的BIT；4、当前序号(1003)：当前字节(1002)的BIT序号，用N&l本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种位置传感码道的编码方法，包括：a)码道变化引起的物理量值在两个值之间跃变或连续变化；b)物理量值由传感器转换成电信号且进行中点甄别变为数字位置信号；c)非封闭或封闭码道的数字位置信号由8B／10B编码的10B码首尾衔接构成单周期的码道序列，封闭码道则需将码道序列再首尾衔接成环；d)码道上定义一个码道原点作为绝对位置编码的零点；e)提供一个参考间距用于识别码道序列及进行位置编码。
【技术特征摘要】
1.一种位置传感码道的编码方法，包括：a)码道变化引起的物理量值在两个值之间跃变或连续变化；b)物理量值由传感器转换成电信号且进行中点甄别变为数字位置信号；c)非封闭或封闭码道的数字位置信号由8B/10B编码的10B码首尾衔接构成单周期的码道序列，封闭码道则需将码道序列再首尾衔接成环；d)码道上定义一个码道原点作为绝对位置编码的零点；e)提供一个参考间距用于识别码道序列及进行位置编码。2.一种位置传感码道的单向码道序列，包括：a)等间隔的放置码道分隔K28.5的10B码，非封闭码道以码道分隔起始以码道分隔结束，封闭码道的结尾省略去一个码道分隔，起始码道分隔是参考分隔，码道原点位于参考分隔的后退方向端点；b)每两个码道分隔间放置一个或数个码道数据Dxx.x或码道控制Kxx.x的10B码，有码道控制时码道数据和码道控制构成一个标记，只有码道数据时码道数据的8B码构成一个单字节或多字节的无符号码道整数；c)码道整数标记绝对位置，从码道原点起向前进方向从小到大依次放置。3.一种位置传感码道的双向码道序列，包括：a)等间隔的放置码道分隔K28.5的10B码，非封闭码道以码道分隔起始以码道分隔结束，封闭码道结尾省略去一个码道分隔，作为参考分隔的码道分隔位于码道中间，码道原点位于参考分隔的后退方向端点；b)每两个码道分隔间放置一个或数个码道数据Dxx.x或码道控制Kxx.x的10B码，有码道控制时码道数据和码道控制构成一个标记，只有码道数据时码道数据的8B码构成一个单字节或多字节的有符号码道整数；c)从码道原点向前进方向从小到大依次放置正值码道整数，从码道原点向后退方向从大到小依次放置负值码道整数。4.一种位置传感码道的多段码道接缝的标记及尺寸校准方法，包括：a)两字节10B数据码的码道用一个10B控制码标记接缝，控制码位于10B数据码的低位字节位置或高位字节位置；b)三字节10B数据码的码道用两个10B控制码标记接缝时，控制码分别位于10B数据码的低位字节位置和10B数据码的高位字节位置；c)三字节10B数据码的码道用一个10B控制码和一个10B数据码标记接缝时，控制码位于10B数据码的低位字节位置则数据码位于1...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘伯安，
申请(专利权)人：刘伯安，
类型：发明
国别省市：北京;11
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