差分电容编码器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种差分电容编码器，包括一静盘、发射区与接收区、动盘及连处理电路；所述静盘包括一发射区与接收区，所述发射区与所述接收区分开设置于所述静盘圆周的两侧上；所述发射区设置有粗分激励极与细分激励极；所述接收区包括粗分接收区与细分接收区；所述处理电路，包括分别连接于所述静盘上两侧的信号激励模块与信号采集模块、连接所述信号采集模块的信号解调模块及连接所述信号解调模块的信号过滤模块。上述差分电容编码器，相对比一般的电容编码器，本实用新型专利技术差分电容编码器充分利用动、静盘的面积资源，使得所述差分电容编码器的体积更加小巧，可以适配于更多的使用场合；同时也提高了信号的信噪比，增强了该差分电容编码器的抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
差分电容编码器
本技术涉及编码器
，特别是涉及一种差分电容编码器。
技术介绍
编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。编码器常见可分为光学编码器、磁性编码器和电容式编码器。相比于光学编码器和磁性编码器，电容编码器具有一些基本的优势。但是，由于现有技术中的电容式编码器结构复杂、体积较大，适配性较差，难以适用于多种不同的使用场合。
技术实现思路
基于此，本技术提供一种差分电容编码器，结构简单、体积小巧，易于实现小型化。为了实现本技术的目的，本技术采用如下技术方案：一种差分电容编码器，包括一静盘、相对于所述静盘设置的动盘、及连接所述静盘的处理电路；所述静盘上设有一发射区与接收区，所述发射区与所述接收区分开设置于所述静盘的相对两侧上；所述发射区设置有沿其径向排列的若干粗分激励极与细分激励极；所述接收区包括粗分接收区与细分接收区；所述粗分激励极、所述细分激励极、所述粗分接收区及所述细分接收区均呈扇环状设置；所述粗分接收区与所述粗分激励极处于所述静盘上的同一圆环上，所述细分接收区与所述细分激励极处于所述静盘上的同一圆环上；所述动盘的表面印刷有连续的多个重复图案，所述重复图案构成了完整圆周的电极环，包括粗分电极环及细分电极环；所述处理电路，包括分别连接于所述静盘上两侧的信号激励模块与信号采集模块、连接所述信号采集模块的信号解调模块及连接所述信号解调模块的信号过滤模块。上述差分电容编码器，其静盘上的发射区与接收区分开设置于该静盘圆周的两侧上，动盘则省去了一般电容式编码器动盘中的反射环，而是直接利用所述电极环的一部分面积作为感应极，另一部分作为反射极。相对比一般的电容编码器，本技术差分电容编码器充分利用动、静盘的面积资源，使得所述差分电容编码器的体积更加小巧，可以适配于更多的使用场合；同时也提高了信号的信噪比，增强了该差分电容编码器的抗干扰能力。在其中一个实施例中，所述静盘与所述动盘同轴心设置，所述动盘位于所述静盘的正上方。在其中一个实施例中，所述粗分激励极、所述细分激励极以每连续的四个激励电极作为一个周期。在其中一个实施例中，所述信号激励模块采用频率高于10kHz的正弦波信号作为激励信号，该激励信号分别加载到各个激励电极组上，相邻两个激励电极之间的相位差为90度。在其中一个实施例中，所述重复图案的形状为正弦波形。在其中一个实施例中，所述发射区与所述接收区之间还设有一屏蔽区。在其中一个实施例中，所述静盘与所述动盘均为呈圆环状的PCB板。在其中一个实施例中，所述屏蔽区为PCB的阻焊部分。附图说明图1为本技术一较佳实施方式的差分电容编码器的静盘与动盘的结构示意图；图2为图1所示的差分电容编码器的静盘与处理电路的连接示意图；图3为图2所示的圆圈A的放大示意图；附图标注说明：10-静盘，20-发射区，21-粗分激励极，22-细分激励极，30-接收区，31-粗分接收区，32-细分接收区，40-动盘，41-粗分电极环，42-细分电极环，50-屏蔽区，60-信号激励模块，70-信号采集模块，80-信号解调模块，90-信号过滤模块。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。请参阅图1至图3，为本技术一较佳实施方式的差分电容编码器，安装于电机的机轴上。所述差分电容编码器为两片式反射型的圆容栅编码器，包括一静盘10、相对于所述静盘10设置的动盘40、及连接所述静盘的处理电路；所述静盘10上设有发射区20与接收区30；所述静盘10与所述动盘40同轴心设置，所述动盘40位于所述静盘10的正上方。所述静盘10与所述动盘40均为呈圆环状的PCB板，所述静盘10静止不动，所述动盘40与所述电机的机轴同心安装且随着所述机轴做同步旋转。所述发射区20与所述接收区30位于所述静盘10朝向所述动盘40的一面上；所述发射区20与所述接收区30各占据所述静盘10的一边圆环上，且所述发射区20的覆盖面积大于所述接收区30的覆盖面积。在本实施例中，所述发射区20与所述接收区30分开设置于所述静盘10的相对两侧上，相对比一般的电容编码器将发射区与接收区都设置于静盘圆周的同一侧，本实施例中的差分电容编码器具有精简的环宽，使得所述差分电容编码器的体积更加小巧，可以适配于更多的使用场合。所述发射区20设置有沿其径向排列的若干粗分激励极21与细分激励极22，所述粗分激励极21与所述细分激励极22呈均扇环状设置，所述粗分激励极21的环宽与所述细分激励极22的环宽相同；所述环宽为扇环的宽度，所述环宽＝(外径-内径)/2。所述粗分激励极21靠近所述静盘10的圆周内侧，所述细分激励极22靠近所述静盘10的圆周外侧，即所述粗分激励极21与所述细分激励极分别设置在相邻的内环和外环上。所述粗分激励极21、细分激励极22以偶数个激励电极构成一组或者一个周期，如四个、六个、八个等。在本实施例中，所述粗分激励极21、细分激励极22以每连续的四个激励电极为一个周期。所述接收区30包括一粗分接收区31与细分接收区32，所述粗分接收区31与细分接收区32均呈扇环状设置。所述粗分接收区31靠近所述静盘10的圆周内侧，所述细分接收区32靠近所述静盘10的圆周外侧，即所述粗分接收区31与所述细分接收区32分别设置在相邻的内环和外环上。所述粗分接收区31的环宽与所述粗分激励极21的环宽相等，且所述粗分接收区31与所述粗分激励极21处于所述静盘10上的同一圆环上。所述细分接收区32的环宽与所述细分激励极22的环宽相等，且所述细分接收区32与所述细分激励极22处于所述静盘10上的同一圆环上。所述动盘40，能够绕电机的机轴同步旋转，其表面印刷有连续的多个重复图案，所述重复图案的形状为正弦波形；在其他的实施例中，也可以是余弦波形、方波形或者锯齿状波形等。所述重复图案构成了完整圆周的电极环，包括粗分电极环41及细分电极环42，所述粗分电极环41靠近所述动盘40的圆周内侧，所述细分电极环42靠近所述动盘40的圆周外侧。所述粗分电极环41与所述细分电极环42至少有一个波形的波峰/波谷在圆周上同起点。在本实施例中的动盘40省去了一般电容式编码器动盘中的反射环，而是直接利用所述电极环的一部分面积作为感应极，另一部分作为反射极。所述感应极与所述静盘10上的发射区20投影重叠，发生电容耦合，所述感应极受到来自所述发射区20的激励而产生感应电信号，所述反射极与所述静盘10上的接收区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种差分电容编码器，其特征在于，包括一静盘、相对于所述静盘设置的动盘、及连接所述静盘的处理电路；所述静盘上设有一发射区与接收区，所述发射区与所述接收区分开设置于所述静盘的相对两侧上；所述发射区设置有沿其径向排列的若干粗分激励极与细分激励极；所述接收区包括粗分接收区与细分接收区；所述粗分激励极、所述细分激励极、所述粗分接收区及所述细分接收区均呈扇环状设置；所述粗分接收区与所述粗分激励极处于所述静盘上的同一圆环上，所述细分接收区与所述细分激励极处于所述静盘上的同一圆环上；所述动盘的表面印刷有连续的多个重复图案，所述重复图案构成了完整圆周的电极环，包括粗分电极环及细分电极环；所述处理电路包括分别连接于所述静盘上两侧的信号激励模块与信号采集模块、连接所述信号采集模块的信号解调模块及连接所述信号解调模块的信号过滤模块。

【技术特征摘要】
1.一种差分电容编码器，其特征在于，包括一静盘、相对于所述静盘设置的动盘、及连接所述静盘的处理电路；所述静盘上设有一发射区与接收区，所述发射区与所述接收区分开设置于所述静盘的相对两侧上；所述发射区设置有沿其径向排列的若干粗分激励极与细分激励极；所述接收区包括粗分接收区与细分接收区；所述粗分激励极、所述细分激励极、所述粗分接收区及所述细分接收区均呈扇环状设置；所述粗分接收区与所述粗分激励极处于所述静盘上的同一圆环上，所述细分接收区与所述细分激励极处于所述静盘上的同一圆环上；所述动盘的表面印刷有连续的多个重复图案，所述重复图案构成了完整圆周的电极环，包括粗分电极环及细分电极环；所述处理电路包括分别连接于所述静盘上两侧的信号激励模块与信号采集模块、连接所述信号采集模块的信号解调模块及连接所述信号解调模块的信号过滤模块。2.根据权利要求1所述的差...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜昭辉，杨艺榕，庄德津，罗日辉，
申请(专利权)人：广东盈动高科自动化有限公司，东莞盈动机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44