[实用新型]一种两圈码道输出十位代码的绝对式矩阵金属编码盘

说明书

一、技术领域：

本发明属于光电测试技术领域中涉及的一种两圈码道输出十位代码的绝对式矩阵金属编码盘。

二、技术背景：光电轴角编码器是进行角位移、角速度测量的有代表性的光电传感器，而编码盘又是光电轴角编码器进行数据采集的核心元件，是由码盘和狭缝盘匹配构成的。最常用的码盘材料为玻璃，在玻璃表面镀铬，再腐蚀铬层形成通光与不通光相间分布的码道；金属编码盘的码盘与狭缝盘材料为金属，有的是反射式，有的是透射式，所谓透射式是在圆形金属片上用腐蚀的方法形成通光与不通光相间分布的码道；所谓单圈腐蚀就是在同一半径上形成通光与不通光相间分布的码道；所谓绝对式矩阵编码盘，就是将码盘圆周分成若干个扇形区间，每个区间刻划有不同位数的码道，与码道要求的狭缝盘进行匹配，利用若干个读数头取出码盘与狭缝盘相匹配编排的电信号，经过译码，处理成与传统码盘相同的周期二进制码。

随着工业化和高科技的发展与需要，对光电轴角编码器的抗冲击、振动能力的要求越来越高，玻璃码盘在冲击、振动情况下容易破裂，这样对编码器码盘材料的抗冲击、振动性能提出了新的要求，就要在码盘与狭缝盘的材料、码道布局及狭缝盘的狭缝布局结构设计上采取措施。

与本实用新型最为接近的已有技术是中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制开发的小型绝对式矩阵编码器上采用的编码盘(长春光机所主办的“光学机械”期刊1985年第5期P63-68曹振夫著)，如图1和图2所示：在图1中的码盘上，刻划有三圈码道，第一圈码道分为两个区间，0°～180°为不通光区，180°～360°为通光区。第二圈码道中0°～180°内刻有两条通光码道，通光码道和不通光码道宽度相等且相间分布，通光码道和不通光码道宽度为180°/(2×2)＝45°，靠近0°的码道和靠近180°的码道为不通光码道，其宽度为不通光码道的一半，即45°/2＝22.5°；180°～360°内刻有一条通光码道，通光码道和不通光码道宽度相等，其宽度为180°/2＝90°，靠近180°的码道和靠近360°的码道为不通光码道，宽度为不通光码道的一半，即90°/2＝45°。所以在180°～360°内，180°～225°为不通光区，225°～315°为通光区，315°～360°为不通光区；第三圈码道分为四个区间，这四个区间的码道分布是不同的。在0°～90°的区间内刻有十六条通光码道，通光码道和不通光码道宽度相等且相间分布，通光码道和不通光码道宽度为90°/(16×2)＝2.8125°，靠近0°的码道和靠近90°的码道为不通光码道，其宽度为其他不通光码道的一半(1/2)，即2.8125°/2＝1.40625°；在90°～180°的区间内刻有八条通光码道，通光码道和不通光码道宽度相等且相间分布，通光码道和不通光码道宽度为90°/(8×2)＝5.625°，靠近90°的码道和靠近180°的码道为不通光码道，其宽度为不通光码道的一半(1/2)，即5.625°/2＝2.8125°；在180°～270°的区间内刻有四条通光码道，通光码道和不通光码道宽度相等且相间分布，通光码道和不通光码道宽度为90°/(4×2)＝11.25°，靠近180°的码道和靠近270°的码道为不通光码道，其宽度为不通光码道的一半(1/2)，即11.25°/2＝5.625°；在270°～360°的区间内刻有二条通光码道，通光码道和不通光码道宽度相等且相间分布，通光码道和不通光码道宽度为90°/(2×2)＝22.5°，靠近270°的码道和靠近360°的码道为不通光码道，其宽度为不通光码道的一半(1/2)，即22.5°/2＝11.25°。

在图2所示的狭缝盘上，有三圈狭缝，第一圈狭缝a₁在0°位置，狭缝a₂在90°位置；

第二圈狭缝b₁在0°位置，狭缝b₂在180°位置；第三圈狭缝c₁在0°位置，狭缝c₂在90°位置，狭缝c₃在180°位置，狭缝c₄在270°位置。

图1所示的码盘和图2所示的狭缝盘相匹配构成的矩阵编码盘，只能输出八位码，编码器的测角分辨率只能达到360°/2⁸＝1.40625°＝5062.5″，这种码盘与狭缝盘为玻璃材料，在受到冲击、振动时会破裂，不能满足编码器在冲击、振动情况下可靠性高的要求。

三、发明内容：