[发明专利]基于增量式旋转光学编码器的旋转角度测量与计算

说明书

技术领域

本发明涉及旋转角度的高精度测量。具体来说就是应用价格低廉的增量式旋转编码器实时的测量出旋转角度，具有精度高、价格低廉等优点，能广泛的应用于各种需要高精度角度测量领域。

背景技术

随着工业技术的发展，对角度测量要求的精度越来越高，旋转光学编码器较好的解决了这个问题，但是绝对式的编码器价格较高。本发明利用价格相对较为低廉的增量式旋转光学编码器实现旋转角度测量，在一些场合可以代替绝对式旋转光学编码器。

发明内容

本发明的目的是：提出一种基于增量式旋转光学编码器的旋转角度测量与计算方法和装置，能对旋转角度进行高精度的测量，在一些场合能替代绝对式旋转光学编码器。

一种基于增量式旋转光学编码器的旋转角度测量与计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)信号处理电路对所述光学编码器的A、B相信号进行处理；

(2)控制器根据信号处理电路处理后的A、B相信号计算出光学编码器的旋转方向和/或旋转角度。

根据权利要求1所述的一种基于增量式旋转光学编码器的旋转角度测量与计算方法，其特征在于，步骤(2)后还包括如下步骤：

(3)分别由数据显示装置与数据通信装置对控制器计算出的旋转方向和/或旋转角度数据进行显示及输出。

根据以上所述的一种基于增量式旋转光学编码器的旋转角度测量与计算方法，其特征在于，信号处理电路采用高速磁隔离芯片构成；控制器芯片采用的是具有高速捕获功能的芯片。

根据以上所述的一种基于增量式旋转光学编码器的旋转角度测量与计算方法，其特征在于，通过数据断电保护装置使得数据显示装置在重新上电后显示的数据为断电前的数据。

根据以上所述的一种基于增量式旋转光学编码器的旋转角度测量与计算方法，其特征在于，旋转方向和/或旋转角度传输的方式为数字通信方式。

根据以上所述的一种基于增量式旋转光学编码器的旋转角度测量与计算方法，其特征在于控制器内的控制算法包括判向程序及角度计算程序，其计算原理是通过即时捕获及上次捕获的A、B脉冲信号综合计算得出旋转方向和/或旋转角度。

一种基于增量式旋转光学编码器的旋转角度测量与计算装置，其包括增量式旋转光学编码器、信号处理电路和控制器，其特征在于：

信号处理电路对所述光学编码器的A、B相信号进行处理；

控制器根据信号处理电路处理后的A、B相信号计算出光学编码器的旋转方向和/或旋转角度。

根据以上所述的基于增量式旋转光学编码器的旋转角度测量与计算装置，其特征在于还包括：数据显示装置与数据通信装置，其中

数据显示装置用于对控制器计算出的旋转方向和/或旋转角度数据进行显示。

数据通信装置用于对控制器计算出的旋转方向和/或旋转角度数据进行输出。

根据以上所述的一种基于增量式旋转光学编码器的旋转角度测量与计算装置，其特征在于，信号处理电路采用高速磁隔离芯片构成；控制器芯片采用的是具有高速捕获功能的芯片。

根据以上所述的一种基于增量式旋转光学编码器的旋转角度测量与计算装置，其特征在于还包括数据断电保护装置；

通过数据断电保护装置使得数据显示装置在重新上电后显示的数据为断电前的数据；

旋转方向和/或旋转角度数据传输的方式为数字通信方式。

所述的一种基于增量式旋转光学编码器的旋转角度测量与计算方法，其特征在于，对增量式旋转光学编码器的输出A、B相信号进行处理与计算，由信号处理电路、控制器、数据显示及通信模块等构成；

所述的一种基于增量式旋转光学编码器的旋转角度测量与计算方法，其特征在于，信号处理电路采用高速磁隔离电路，控制器采用具有高速捕获端口的控制芯片，数据通信模块采用一些典型的数字通信方式，如RS485、CAN总线等；

所述的一种基于增量式旋转光学编码器的旋转角度测量与计算方法，其特征在于，控制器对A、B相脉冲信号进行高速捕获后，根据当前的信息以及前一个采样周期的信息，综合得到光学编码器的旋转方向及旋转角度；

所述的一种基于增量式旋转光学编码器的旋转角度测量与计算方法，其特征在于，设置了复位按钮，当按下该按钮时，角度的测量值归零；同时具有数据断电保护功能，恢复上电后，数据保持为断电前的数据。