本发明专利技术提供一种基于透射、反射与磁编码式方案的编码器，包括：标尺光栅、指示光栅、光电接收器、光源、反射开关组、磁铁和感磁芯片；标尺光栅设有用于单圈计数的游标码道组和用于多圈计数的格雷码道组，游标码道组位于标尺光栅的透射区域，格雷码道组位于标尺光栅的透射区域和反射区域以及编码器的磁感区域，格雷码道组包括至少二条格雷码道；本发明专利技术的反射区域位于标尺光栅与转轴的安装位置，该位置在现有编码器中未得到应用，通过应用该位置增加码道的总数量，可用于编码器的小型化；本发明专利技术在转轴的中心位置增加磁编码，进一步增加码道的总数量；本发明专利技术通过增加格雷码道的数量提高编码器的标定余量，进而提高编码器的容错能力。进而提高编码器的容错能力。进而提高编码器的容错能力。
【技术实现步骤摘要】
一种基于透射、反射与磁编码式方案的编码器
[0001]本专利技术涉及编码器领域，特别涉及一种基于透射、反射与磁编码式方案的编码器。
技术介绍
[0002]光电编码器是一种集光、机、电为一体的数字检验装置，它是一种通过光电转换电路将输至轴上的机械、几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，它主要用于速度或位置的检测。具有精度高、响应快、性能稳定可靠等优点。
[0003]现有光电编码器没有透射、反射和磁编码相结合的方案。
技术实现思路
[0004]本专利技术为解决上述问题，提供一种基于透射、反射与磁编码式方案的编码器。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下具体技术方案：
[0006]一种基于透射、反射与磁编码式方案的编码器，包括：标尺光栅、指示光栅、光电接收器、光源、反射开关组、磁铁和感磁芯片；标尺光栅设有用于单圈计数的游标码道组和用于多圈计数的格雷码道组；
[0007]游标码道组包括M码道、N码道和S码道，M码道、N码道和S码道均刻划有沿码道规则分布的多个透光区域，格雷码道组包括至少二条格雷码道，位于标尺光栅的格雷码道均为规律分布的明暗相间条纹；指示光栅设有与游标码道组和格雷码道组对应的至少五条码道，指示光栅的每条码道均刻划有沿码道规则分布的多个透光区域；
[0008]游标码道组位于标尺光栅的透射区域，格雷码道组位于标尺光栅的透射区域和反射区域以及编码器的磁感区域；
[0009]反射区域位于标尺光栅与转轴的安装位置。
[0010]优选地，N码道、M码道和S码道从外至内顺序排布，至少二条格雷码道分别置于M码道与N码道之间、M码道与S码道之间、N码道的外侧或S码道的内侧。
[0011]优选地，还包括用于将光源发出的光转换为平行光的光学系统，光学系统置于光源和标尺光栅之间。
[0012]优选地，通过吸光性粘结剂将标尺光栅安装在转轴上。
[0013]优选地，对转轴的安装位置进行氧化发黑处理。
[0014]优选地，还包括吸光板，吸光板位于转轴的安装位置。
[0015]本专利技术能够取得以下技术效果：
[0016](1)反射区域位于标尺光栅与转轴的安装位置，该位置在现有光电编码器中未得到应用，且现有光电编码器无透射与反射相结合方案，通过应用该位置增加码道的总数量，可用于编码器的小型化；
[0017](2)在转轴的中心位置增加磁编码，进一步增加码道的总数量，可用于编码器的小型化；
[0018](3)通过增加格雷码道的数量提高编码器的标定余量，进而提高编码器的容错能
力，保证不同工况下编码器均可正常工作；
[0019](4)透射光源管压降大，无法进行多圈计数，将反射开关应用至编码器的多圈计数，避免透射光源的管压降对多圈计数的限制。
附图说明
[0020]图1是根据本专利技术实施例的基于透射、反射与磁编码式方案的编码器的结构示意图；
[0021]图2是根据本专利技术实施例的标尺光栅的结构示意图；
[0022]图3是根据本专利技术实施例的光电接收器的结构示意图；
[0023]图4是根据本专利技术实施例的反射开关的结构示意图。
[0024]其中的附图标记包括：标尺光栅1、指示光栅2、光电接收器3、光源4、磁铁6、感磁芯片7、转轴8、M码道1
‑
1、N码道1
‑
2、S码道1
‑
3、第一格雷码道1
‑
4、第二格雷码道1
‑
5、第三格雷码道1
‑
6、第四格雷码道1
‑
7、透射区域1
‑
8、反射区域1
‑
9、磁感区域1
‑
10、M码道光信号接收窗口3
‑
1、N码道光信号接收窗口3
‑
2、S码道光信号接收窗口3
‑
3、第一格雷码道光信号接收窗口3
‑
4、第二格雷码道光信号接收窗口3
‑
5、第一反射开关5
‑
1、第二反射开关5
‑
2、第一反射开关光源5
‑1‑
1、第一反射开关光电转换芯片5
‑1‑
2。
具体实施方式
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。
[0026]如图1所示，本专利技术实施例提供的基于透射、反射与磁编码式方案的编码器，包括：标尺光栅1、指示光栅2、光电接收器3、光源4、反射开关组、磁铁6和感磁芯片7；标尺光栅1设有用于单圈计数的游标码道组和用于多圈计数的格雷码道组。
[0027]光源4发出的光依次透过标尺光栅1的透光区域和指示光栅2的透光区域被光电接收器3接收，并经过放大、整形、滤波等处理转换为电信号进行输出；
[0028]如图3所示，光电接收器3的下表面设有多个光信号接收窗口，分别对应游标码道组和格雷码道组，包括M码道光信号接收窗口3
‑
1、N码道光信号接收窗口3
‑
2、S码道光信号接收窗口3
‑
3、第一格雷码道光信号接收窗口3
‑
4、第二格雷码道光信号接收窗口3
‑
5。
[0029]如图1所示，本实施例的反射开关组包括第一反射开关5
‑
1和第二反射开关5
‑
2，第一反射开关5
‑
1和第二反射开关5
‑
2发出的光被标尺光栅1的反光区域反射，分别返回至第一反射开关5
‑
1和第二反射开关5
‑
2被第一反射开关5
‑
1和第二反射开关5
‑
2接收，并转换为电信号进行输出，根据光电接收器3和反射开关组输出的电信号，得到安装编码器的转轴8的转动角度；光源4管压降大，无法进行多圈计数，将反射开关应用至编码器的多圈计数，避免光源4的管压降对多圈计数的限制。
[0030]反射开关组包含的反射开关具有同样的结构，包括反射开关光源和光电转换芯片，如图4所示，以第一反射开关5
‑
1为例，第一反射开关5
‑
1包括第一反射开关光源5
‑1‑
1和第一反射开关光电转换芯片5
‑1‑
2。
[0031]感磁芯片7将磁铁6旋转产生的磁场变化转化为电信号进行输出；
[0032]当标尺光栅1进行旋转时，游标码道组和格雷码道组对光源4的遮挡情况发生改变，将入射的光信号切割成强弱变化的信号，使光电接收器3接收到的光的强度发生变化，进而使光电接收器3输出的电信号发生变化。
[0033]如图2所示，游标码道组包括M码道1
‑
1、N码道1
‑
2和S码本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于透射、反射与磁编码式方案的编码器，其特征在于，包括：标尺光栅、指示光栅、光电接收器、光源、反射开关组、磁铁和感磁芯片；所述标尺光栅设有用于单圈计数的游标码道组和用于多圈计数的格雷码道组；所述游标码道组包括M码道、N码道和S码道，所述M码道、所述N码道和所述S码道均刻划有沿码道规则分布的多个透光区域，所述格雷码道组包括至少二条格雷码道，位于所述标尺光栅的格雷码道均为规律分布的明暗相间条纹；所述指示光栅设有与所述游标码道组和所述格雷码道组对应的至少五条码道，所述指示光栅的每条码道均刻划有沿码道规则分布的多个透光区域；所述游标码道组位于所述标尺光栅的透射区域，所述格雷码道组位于所述标尺光栅的透射区域和反射区域以及编码器的磁感区域；所述反射区域位于标尺光栅与转轴的安装位置。2.如权利要求1所述的基于透射、反射与磁编码...
【专利技术属性】
技术研发人员：王基强，于超，王海平，王梓懿，刘勇刚，张宏学，
申请(专利权)人：长春禹衡光学有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。