[实用新型]被动式线性编码器

说明书

技术领域

本实用新型涉及线性编码器技术领域，特别是一种被动式线性编码器。

背景技术

线性编码器是把直线位移转换成电信号的传感器，是以求出直线运动的移动体的移动量为目的的装置。这种线性编码器通过输出与安装在移动体的移动部的滑动读头和安装在移动体的固定部位上的静尺的相对位置变化对应的位置检测信号，从而求出移动体的移动量。

线性编码器按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种。接触式一般不适合高速运动场合，耐用性差，所以不在讨论范围。非接触式线性编码器一般包括静尺和滑动读头。静尺上有刻度信息，滑动读头一般安装在被测物体上，随被测物体一起运动，通过与静尺的刻度信息比较，输出位移信号。

如图1所示的传统容栅尺线性编码器，激励信号发生器2把其产生的激励信号传送给静尺，滑动读头3上的信号解调电路接受静尺发送的激励信号并耦合位移信息产生调制信号，调制信号通过调制信号接收/处理器4进行放大、滤波、解调，然后再滤波可以得到位置信息。在此方案中，滑动读头3与调制信号接收/处理器4之间由于需要传送调制信号因此需要导线6，同时滑动读头3上的信号解调电路因为含有信号放大器、解调和滤波电路，需要供电，导线6也是必不可少的。

目前主要的线性编码器包括光栅尺线性编码器、磁栅尺线性编码器和容栅尺线性编码器，这些线性编码器被广泛运用于机床和自动化设备中。但是这些线性编码器都有一个明显的不足和问题，那就是滑动读头都需要拖拽一根导线用于提供电能和传输信号。而且因为滑动读头随着被测物作往复运动，所以实际应用中往往这根导线需要安装在拖链中，以防止在运动过程中与障碍物碰撞。这样的方案不仅增加成本，而且降低了可靠性，特别是在长时间、超高速运动的情况下，拖链的可靠性面临严峻考验，经常发生故障。

实用新型内容

本实用新型为了解决目前现有的线性编码器的滑动读头上导线连接采用拖链的方式存在成本高且可靠性低的问题，而提供的一种被动式线性编码器。

为达到上述功能，本实用新型提供的技术方案是：

一种被动式线性编码器，包括设置有若干均匀排列且发射表面形状相同的电极条的静尺、为所述静尺提供激励信号的信号发生器、与所述静尺相平行的滑动读头、调制信号接收/处理器，所述静尺上设置有导电条，所述导电条与所述滑动读头构成电容的两极并感应上所述滑动读头上的调制信号；所述导电条的一端与所述调制信号接收/处理器相联接并把所述导电条上感应的调制信号传送到所述调制信号接收/处理器。

优选地，所述导电条的数量为两条，所述的两条导电条互相平行。

优选地，所述信号发生器和所述调制信号接收/处理器设置在所述静尺上。

优选地，所述信号发生器的激励信号发生电路与所述调制信号接收/处理器中的激励信号发生电路是同一电路。

优选地，所述滑动读头包含反对称形状的第一电极读头和第二电极读头，所述第一电极读头和所述第二电极读头分别与所述两条导电条对应构成两个电容。

优选地，所述第一电极读头和所述第二电极读头相配合处的形状为正弦波形状。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的一种被动式线性编码器，通过在静尺上设置导电条，所述导电条与滑动读头构成电容的两极并感应上所述滑动读头上的调制信号，从而将所述滑动读头上的调制信号传送至所述调制信号接收/处理器，由于所述滑动读头无需供电和通过其它导线传送信号，所以所述滑动读头完全不需要导线连接；所述滑动读头随着被测物作往复运动，由于不需要导线连接因此省去了固定导线的拖链，这样既节省成本又缩小了设备的尺寸，特别是在长时间、超高速运动的情况下，本实用新型大大提高了线性编码器的可靠性；另外本实用新型中，信号发生器和调制信号接收/处理器集成在同一个部件内，并且所述部件仅与静尺相连，采用固定安装，无需移动，克服了现有技术中调制信号接收/处理器随被测物运动。长期处于往复运动状态，加减速时对结构产生冲击载荷，对电子元器件的焊点等连接方式甚至元器件本身性能构成威胁，导致可靠性降低的问题。

附图说明

图1为传统容栅尺线性编码器的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实施例的静尺的结构示意图；

图4为滑动读头与静尺的相互关系图；

图5为调制信号接受/处理器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1至附图5对本实用新型作进一步阐述：