[实用新型]一种光磁编码器

说明书

技术领域

本实用新型属于编码器技术领域，具体涉及一种光磁编码器。

背景技术

绝对式编码器，常用于对仪器或设备的旋转角度进行测量与校准。传统的绝对式编码，随着编码位数不同、精度要求不同，相应的码盘面积、检测头数量都要按比例增加。在很多场合下，需要满足高精度的同时满足编码器结构紧凑的要求。目前，新型绝对式编码器一般基于分度-矩阵编码、M序列伪随机码等方式进行编码。比起传统的绝对式编码，上述两种绝对式能够获得所述的伪随机码编码方式能够缩小码盘/栅尺面积，减少检测头数量，减小编码器尺寸的同时仍旧保证高精度高速度的要求。伪随机码编码形式的编码器，由于是采用串行编码，导致在如果没有保存上次断电前的信息时，再次上电编码器无法获得实际真实角度信息，从而需要编码器转动一定角度才能获得实际的物理位置(旋转角度随编码位数不同而不同)，因此，属于一种准绝对式编码器。分度-矩阵编码形式的编码器，属于纯绝对式编码器，但其体积往往大于基于伪随机码编码的编码器。因此上述两种新型绝对式编码器，依然具有体积大、掉电后丢失信息的缺点。

实用新型内容

本实用新型提供一种光磁编码器，将绝对式的磁编码和增量式的光编码相结合，克服了现有的绝对式编码器体积大，增量式编码器掉电后丢失信息的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的光磁编码器，包括：磁检测部，包括磁体和磁传感器，磁体固定安装在旋转主轴上，根据旋转主轴的旋转带动磁体旋转，并从磁传感器输出数字信号；光检测部，包括光源、码盘、静光栅和光传感器，光源的光照射码盘以及静光栅，通过旋转主轴的旋转带动码盘旋转，并从光传感器输出模拟信号；控制电路单元，分别连接磁传感器和光传感器，利用磁传感器输出的数字信号以及光传感器输出的模拟信号计算并确定旋转主轴的旋转角度；

所述的控制电路单元包括：模数转换电路，与光检测部的光传感器连接，将光传感器输出的模拟信号转换为数字信号；起始位置计算电路，分别连接磁传感器与模数转换电路，利用上电时模数转换电路输出的数字信号和磁检测部输出的数字信号计算并输出起始位置信号；旋转角计算电路，分别连接起始位置计算电路与模数转换电路，利用上电后的模数转换电路输出的数字信号，以及上电时的初始位置信号，计算并输出旋转角信号。

所述的码盘上设有相位差为90°的A相码道和B相码道，并且A相码道和B相码道上都分别设有2^N个等间隔分布的遮光部和透光部。

优选地，所述的码盘上设有相位差为180°的A相码道和A＇相码道，与A相码道相位差为90°的B相码道，与B相码道相位差为180°的B＇相码道，并且A相码道、A＇相码道、B相码道、B＇相码道上分别设有2^N个等间隔分布的遮光部和透光部。

优选地，所述的模数转换电路包括A相差分放大电路、B相差分放大电路和AD转换器，A相差分放大电路、B相差分放大电路分别将光传感器和AD转换器连接。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的光磁编码器，将绝对式的磁编码和增量式的光编码相结合，在每一次上电时都能得到起始位置的绝对编码，形成一种绝对式编码器，具有体积小、精度高的优点。

附图说明

图1是本实用新型的光磁编码器剖视图。

图2是本实用新型的光磁编码器的控制电路单元方框图。

图3是本实用新型的码盘平面图。

图4是本实用新型的光磁器的编码方法的步骤图。

图5是本实用新型的合并运算说明图。

图6是本实用新型的位置量信号Y的说明图。

图7是本实用新型的实施例1的码盘局部放大图。

图8是本实用新型的实施例2的码盘局部放大图。

图中标记：

10-控制电路单元，11-模数转换电路，11A-A相差分放大电路，11B-B相差分放大电路，11C-AD转换器，12-旋转角计算电路，13-起始位置计算电路，20-磁检测部，21-磁传感器，22-磁体，30-光检测部，31-光源，32-码盘，32A-A相码道，32A＇-A＇相码道，32B-B相码道，32B＇-B＇相码道，33-静光栅，34-光传感器，40-旋转主轴。

具体实施方式