[实用新型]一种简易绝对圆光栅尺

说明书

技术领域

本实用新型涉及光栅尺技术领域，特别涉及一种简易绝对圆光栅尺。

背景技术

在精密测量中，圆光栅尺作为重要的工具，利用光栅的光学原理，主要进行线位移和角位移的测量。

圆光栅尺的关键技术和难点主要是在光栅的制造上，光栅的质量直接会影响到检测结果的精度和可靠性。现有的圆光栅尺主要有玻璃圆光栅尺和金属圆光栅尺，其形式有增量式圆光栅尺和绝对式圆光栅尺两种。

其中，增量式圆光栅尺需要参考信号(相对零点)，上电时须执行参考点回零操作。当掉电后，光栅尺必须重新回零，使得设备不能恢复操作。另外，在速度过快时，会产生脉冲信号丢失而影响准确性。然而，绝对式圆光栅尺的每一个位置对应一个固定的码道，测量示值只与测量的起始和终止的位置有关，与中间测量过程无关，掉电后还可以恢复当前位置，抗干扰性好。但是绝对式光栅尺编码复杂，制造成本高，读取速度慢，需要搭配相应的标尺光栅，其测量精度与标尺光栅的精度有很大关系，因此在高精度测量中，对标尺光栅刻线要求很高，从而增加了加工成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种简易绝对圆光栅尺，该圆光栅尺在掉电或者因故障重新开机时，利用圆光栅尺的绝对编码部分输出的电信号可以知其实际位置值，从而避免增量式光栅尺的回零操作。

为实现上述目的，本实用新型提供一种简易绝对圆光栅尺，

包括呈圆环状的增量编码盘以及位于所述增量编码盘的环状、且与所述增量编码盘为一体的绝对编码盘，所述增量编码盘与所述绝对编码盘具有同一旋转中心；

还包括用以产生与所述增量编码盘的旋转角度所对应的脉冲序列并计数的光栅读数头，以及用以将所述绝对编码盘的旋转角度转换为电信号的光电传感器；

还包括能够通过所述光栅读数头和所述光电传感器所产生的电信号获取当前绝对位置的显示装置。

相对于上述背景技术，本实用新型提供的简易绝对圆光栅尺，包括呈圆环状的增量编码盘以及位于所述增量编码盘的环状内或外、且与所述增量编码盘为一体的绝对编码盘，所述增量编码盘与所述绝对编码盘同一旋转中心；所述绝对码盘可由两个相内切偏心圆掩模曝光得到；还包括用以产生与所述增量编码盘的旋转角度所对应的脉冲序列并计数的光栅读数头，以及用以将所述绝对编码盘的旋转角度转换为模拟电信号的光电传感器；还包括将增量栅线计数和绝对编码角度电信号一一对应且通过所述光电传感器所产生的电信号获取当前绝对位置的显示装置。也即，本实用新型提供的简易绝对圆光栅尺，主要包括增量编码盘、绝对编码盘、光栅读数头、光电传感器和显示装置；增量编码在光栅读数头的计数下记录运动的角度或位移，绝对编码用于对光栅尺的绝对位置进行标记，也即光电传感器用于将绝对编码盘所在的绝对位置转换成相应的电信号，根据光栅读数头对应输出的计数，矫正细分后的电压偏差，存入数据表中，获得每一个绝对位置的电压偏差变化，绘制成表或者拟合出函数；在测量过程中，根据光电传感器产生的电压输出值，查找表或者根据拟合的函数关系，直接获得绝对位置，从而避免增量式光栅尺的回零操作；也克服了绝对式圆光栅尺在高精度测量中成本高的弊端。本实用新型提供的圆光栅尺，制作简单，成本低廉，测量过程快速、准确、简便、抗干扰能力强。

优选地，所述光栅读数头紧邻所述增量编码盘设置。

优选地，所述光电传感器紧邻所述绝对编码盘设置。

优选地，所述显示装置包括用以存储光栅读数头计数和电信号之间所一一对应的表格和/或拟合后的曲线的存储部，以及与所述存储部相连用以将所述光电传感器所产生的电信号与所述表格和/或拟合后的所述曲线进行比对以获取当前绝对位置的获取部，还包括与所述获取部连接用以将当前绝对位置进行输出并显示的输出部。

优选地，所述光电传感器具体为用以将所述绝对编码盘的旋转角度转换为电压信号的光电传感器。

优选地，所述输出部具体为LED显示屏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，由于绝对编码盘位于所述增量编码盘的环状内(外)的两个外观设计方案的原理功能一致，本实施例以绝对编码盘位于所述增量编码盘的环状内的设计方案进行描述。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的圆光栅尺的结构示意图；