[发明专利]一种绝对式光电编码器

说明书

本发明提供一种绝对式光电编码器，包括编码器主轴、主体基座、运算放大器、处理单元、光敏元件阵列、码盘、发光二极管、存储器及输出接口电路；编码器主轴通过轴承与主体基座连接，且编码器主轴与码盘连接；码盘安装于发光二极管的上方，且码盘上设置有三个码道；发光二极管安装于主体基座上，光敏元件阵列分别与运算放大器和处理单元连接；运算放大器与处理单元连接；存储器与处理单元连接；输出接口电路与处理单元连接；本发明采用新的编码原理，大大减少了码盘上的码道数，有效减小码盘的尺寸，从而实现缩小绝对式光电编码器的尺寸，提高了该绝对式光电编码器的测角精度、稳定性、可靠性及使用寿命。

技术领域

本发明涉及电学领域，尤其光电测量技术，特别是一种绝对式光电编码器。

背景技术

光电编码器是测量角位移的光电传感器，按形成角度代码的方法不同又分为绝对值和增量式；其中，全量程范围内任意位置，光栅编码器输出的每个角度信息与所对应角度为单值函数关系的称为绝对式光电编码器；绝对式光电编码器启动或掉电后再上电，不用经过光栅零位就可输出角度值，抗干扰强，绝对式光电编码器为了形成绝对角度代码，都采用一个代码盘，称为码盘。

现有常规码盘一般采用自然二进制或循环二进制（格雷）编码原理，精度、分辨率越高，需刻制的码道就越多，一个20位左右的编码器，一般码道数也接近20来条，不仅码盘径向尺寸大，而且各码道的光电信号之间有严格要求，需要调整，使用电位器多，体积大，调整费时，可靠性差。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种绝对式光电编码器，用于解决现有绝对式光电编码器存在的码道数多、码盘尺寸大的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种绝对式光电编码器，包括：编码器主轴、主体基座、运算放大器、处理单元、光敏元件阵列、码盘、发光二极管、存储器及输出接口电路；所述编码器主轴通过轴承与所述主体基座连接，且所述编码器主轴与所述码盘连接；所述码盘安装于所述发光二极管的上方，且所述码盘上设置有三个码道；三个所述码道共同组成一游标码；所述发光二极管安装于所述主体基座上，用于发射平行光，以使所述平行光垂直照射在所述码盘上，并入射至所述光敏元件阵列；所述光敏元件阵列分别与所述运算放大器和所述处理单元连接；所述运算放大器与所述处理单元连接；所述存储器与所述处理单元连接；所述输出接口电路与所述处理单元连接。

于本发明的一实施例中，还包括：连接件；所述连接件安装于所述主体基座上，用于将所述主体基座与待测工件连接。

于本发明的一实施例中，所述编码器主轴采用直通孔或盲孔与所述待测工件的主轴连接。

于本发明的一实施例中，所述连接件采用涨紧圈或弹性连接件。

于本发明的一实施例中，所述光敏元件阵列包括：三个光敏窗口；三个所述光敏窗口分别与三个所述码道一一对应。

于本发明的一实施例中，所述存储器通过I2C总线与所述处理单元连接，且所述存储器采用电可擦除可编程只读存储器。

于本发明的一实施例中，所述输出接口电路的波特率为2500000。

于本发明的一实施例中，所述处理单元采用芯片。

如上所述，本发明所述的绝对式光电编码器，具有以下有益效果：

（1）与现有技术相比，本发明采用新的编码原理，大大减少了码盘上的码道数，有效减小码盘的尺寸，从而实现缩小绝对式光电编码器的尺寸，提高了该绝对式光电编码器的测角精度、稳定性、可靠性及使用寿命。

（2）本发明利用涨紧圈或弹性连接件，实现与待测工件的固定连接，使该绝对式光电编码器的安装和拆卸操作更为方便，从而能够实现降低操作人员的工作负担；主轴通过直通孔或盲孔安装，使该绝对式光电编码器更加适用不同的待测工件，从而使其通用性能增强。

附图说明