一种旋转光栅编码器测量装置及旋转位移测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种旋转光栅编码器测量装置，其包括由主轴驱动旋转的反射式光栅码盘和中央处理模块，反射式光栅码盘的内圈设有增量码道、外圈设有绝对码道；反射式光栅码盘内圈内设有内平行光束模块、内光学放大模块和内高速图像采集模块；反射式光栅码盘外设有外平行光束模块、外光学放大模块和外高速图像采集模块，所述外平行光束模块发出外平行光束后照射在绝对码道上，绝对码道将外平行光束反射后经外光学放大模块到达外高速图像采集模块；内高速图像采集模块和外高速图像采集模块将采集到的图像输送至中央处理模块。本发明专利技术通过宏微复合和内外圈码道的方式实现高精密级的测量，结构简单很大程度上减少了编码器的轴向体积尺寸。

Rotary grating encoder measuring device and rotation displacement measuring method

The invention discloses a measuring device for rotary grating encoder, which comprises a reflective grating code plate driven by a main shaft and a central processing module. The inner circle of the reflective grating code plate is provided with an incremental code channel and the outer circle is provided with an absolute code channel; the inner circle of the reflective grating code plate is provided with an inner parallel beam module and an inner optical amplification module. The reflective grating code plate is provided with an external parallel beam module, an external optical amplifier module and an external high-speed image acquisition module. The external parallel beam module emits an external parallel beam and illuminates it on the absolute code path. The absolute code path reflects the external parallel beam and reaches the external high-speed through the external optical amplifier module. The image acquisition module, the internal high-speed image acquisition module and the external high-speed image acquisition module transmit the collected image to the central processing module. The invention realizes high-precision measurement by means of macro-micro compounding and inner and outer loop code channels, and the axial volume size of the encoder is greatly reduced by simple structure.

【技术实现步骤摘要】
一种旋转光栅编码器测量装置及旋转位移测量方法
本专利技术涉及编码器
，具体涉及一种旋转光栅编码器测量装置及旋转位移测量方法。
技术介绍
旋转编码器从出现到现在一直是测量研究的热点。用于测量的旋转编码器一般分为增量式和绝对式，两种方式各有各的优缺点。两种方式如何有效的结合一直是编码器领域有关专家学者致力解决的问题。另外传统的旋转编码器测量系统通常采用机械细分来提高测量精度，但是机械细分在应用上有一定的局限性，因为这些方法普遍对成像光源等光学系统要求较高，制造工艺复杂，而且抗干扰能力较弱，不适合长期，连续，无间断的高精度测量。传统细分方法所采用的设备在操作上比较繁琐，结构也复杂。但是随着图像处理技术的发展，微处理器与CMOS高速图像采集传感器等技术开始应用于旋转编码器的测量系统中来，因为其灵活性好，稳定性高和升级更新速度快，所以旋转编码器测量系统逐渐采用微处理器与CMOS高速图像采集传感器等技术代替传统方法，进而提高测量精度。总的来说，编码器的高精度、高分辨率、小型化、智能化是光电编码器的发展趋势，也是目前光电编码器技术发展的热点。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的缺点与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转光栅编码器测量装置，其特征在于：包括由主轴驱动旋转的反射式光栅码盘和中央处理模块，反射式光栅码盘的内圈设有增量码道、外圈设有绝对码道；反射式光栅码盘内圈内设有内平行光束模块、内光学放大模块和内高速图像采集模块，所述内平行光束模块发出内平行光束照射在增量码道上，增量码道将内平行光束反射后经内光学放大模块到达内高速图像采集模块；反射式光栅码盘外设有外平行光束模块、外光学放大模块和外高速图像采集模块，所述外平行光束模块发出外平行光束后照射在绝对码道上，绝对码道将外平行光束反射后经外光学放大模块到达外高速图像采集模块；内高速图像采集模块和外高速图像采集模块均包括高速图像采集镜头，内高速图像...

【技术特征摘要】
1.一种旋转光栅编码器测量装置，其特征在于：包括由主轴驱动旋转的反射式光栅码盘和中央处理模块，反射式光栅码盘的内圈设有增量码道、外圈设有绝对码道；反射式光栅码盘内圈内设有内平行光束模块、内光学放大模块和内高速图像采集模块，所述内平行光束模块发出内平行光束照射在增量码道上，增量码道将内平行光束反射后经内光学放大模块到达内高速图像采集模块；反射式光栅码盘外设有外平行光束模块、外光学放大模块和外高速图像采集模块，所述外平行光束模块发出外平行光束后照射在绝对码道上，绝对码道将外平行光束反射后经外光学放大模块到达外高速图像采集模块；内高速图像采集模块和外高速图像采集模块均包括高速图像采集镜头，内高速图像采集模块和外高速图像采集模块将采集到的图像输送至中央处理模块；中央处理模块通过对含有绝对码道和增量码道的图像进行解码和运算后得到旋转位移。2.根据权利要求1所述的旋转光栅编码器测量装置，其特征在于：所述内平行光束模块包括内光源和内准直镜，所述外平行光束模块包括外光源和外准直镜。3.根据权利要求1所述的旋转光栅编码器测量装置，其特征在于：所述反射式光栅码盘的增量码道采用明暗条纹相间的编码方式，所述绝对码道采用二进制伪随机序列码的编码方式，而且绝对码道上设有一个固定零位码道。4.根据权利要求1所述的旋转光栅编码器测量装置，其特征在于：所述反射式光栅码盘最外圈半径m由二进制伪随机序列码的周期T和条码宽度X决定，具体为：m＝(T*X)/2π。5.根据权利要求1所述的旋转光栅编码器测量装置，其特征在于：所述中央处理模块为FPGA。6.一种利用权利要求1至5任一所述旋转光栅编码器测量装置的旋转位移测量方法，包括以下步骤：利用内平行光束照射在增量码道上，增量码道将内平行光束反射后经内光学放大模块到达内高速图像采集模块；利用外平行光束后照射在绝对码...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晗，许伟亮，陈新，林灿然，董永超，王志峰，李宽，王子忠，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44