专利名称：一种绝对式编码器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及编码器领域，具体来说是一种绝对式编码器。
背景技术：
编码器是把角位移或直线位移转换为电信号的一种装置。按照工作原理编 码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换周期性的电信号， 再把这个电信号转换成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码 器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此，它的示值只与测量的起始和终 止位置有关。在电动、气动执行机构中，编码器用于对输出轴运动位置的精确 测量，提供准确的反馈信号；也可以用于对各种转动的物体正反转数的可逆计 量，或转动角度的精确测量。
现在市面上大量使用的是增量式编码器。增量式编码器虽然结构较简单，单
圈脉冲数也足够多，也有专用的正反可逆计数集成电路，但它有一个很大的缺
点，就是在停电时不能记忆原有位置，尤其是当有人在停电后人为地改变了输
出轴的位置，再送电时系统就全乱了，所以使用时必须有备用电池。
绝对式编码器使用得很少，因为其价格较高，单个编码器售价已达到相应
的执行机构的成本价。因此为了实现执行机构的数字化就必须设计一种结构简
单，成本低，工艺能实现的编码器。
市面上可供的编码器大都采用光栅或磁栅技术，这种技术虽然先进但必须要
有专用的生产设备和材料才能生产，生产成本居高不下，影响了编码器的推广使用。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对以上所述编码器存在的不足，提供一种绝对式编 码器，既扩大了计数范围、降低了成本，也减少了码盘数量、并且易于生产。 本实用新型绝对式编码器是这样实现的 一种绝对式编码器，包括输入齿轮、
编码盘、两个进位齿轮、定位钢珠、弹簧片、电路板组件、空芯轴、小轴、外
壳、后盖和底盖，空芯轴和小轴分别安装在外壳内；小轴上并排安装有第一进
位齿轮和第二进位齿轮；空芯轴分别安装有第一编码盘、第二编码盘、第三编
码盘和输入齿轮；输入齿轮与第一编码盘啮合连接，第一编码盘与第一进位齿
轮啮合连接，第一进位齿轮与第二编码盘啮合连接，第二编码盘与第二进位齿
轮啮合连接，第二进位齿轮与第三编码盘啮合连接；电路板组件由四块光电发
送接收板和一块数码转换电路板组成，四块光电发送接收板焊接在数码转换电
路板上；定位钢珠放置在外壳定位孔中，并用弹簧片压紧；电路板组件安装在
底盖上，装有电路板的底盖和后盖用螺钉与内部已安装完编码盘的外壳连接在一起。
所述的第一编码盘、第二编码盘、第三编码盘可以分别设置有两组五位编码孔。
所述的第一编码盘、第二编码盘、第三编码盘分别设置在光电发送接收板之 间，光电发送接收板通过编码盘上的编码孔，将检测到的转动位置信号送到数 码转换电路，由数码转换电路不断地送出转动位置的串行格雷码。
所述的定位钢珠可以设置有两个。
本实用新型采用格雷码，使每进一位数只有一位数码发生变化，克服了一般 二进制码、BCD码读出时易产出错误的缺点；每个码盘有两组五位编码孔，有效 地扩大了计数范围，三个码盘计数范围可达0-32768;另外借用了机械计数器进 位方法，使结构简单新颖。总的来说，本实用新型结构简单，成本低，实现容
易，可以采用常见的金属材料和工程塑料，使用市面上易购的电子元件，采用
冲压件和注塑件生产，生产投入低。
图1为本实用新型一种绝对式编码器的纵向截面剖开结构示意图； 图2为本实用新型一种绝对式编码器的横截面剖开结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施专利对本实用新型进行详细的说明。 一种绝对式编码器，如图1和图2所示，包括输入齿轮6、编码盘(5、 7、 9)、 进位齿轮(3-1、 3-2)、定位钢珠14、弹簧片15、电路板组件、空芯轴8、小轴
4、 外壳4、后盖1和底盖10。空芯轴8和小轴4分别安装在外壳内；小轴4上依次 安装有第一进位齿轮3-l和第二进位齿轮3-2;空芯轴8上分别安装有第一编码盘
5、 第二编码盘7、第三编码盘9和输入齿轮6;输入齿轮6与第一编码盘5啮合连 接，第一编码盘5与第一进位齿轮3-l啮合连接，第一进位齿轮3-l与第二编码盘 7啮合连接，第二编码盘7与第二进位齿轮3-2啮合连接，第二进位齿轮3-2与第 三编码盘9啮合连接；电路板组件由四块光电发送接收板(11-1、 11-2、 11-3、 n-4)和一块数码转换电路板2组成，四块光电发送接收板(11-1、 11-2、 l卜3、 11-4)固定焊接在数码转换电路板12上；第一编码盘5、第二编码盘7、第三编码 盘9分别设置在光电发送接收板(11-1、 11-2、 l卜3、 11-4)之间，光电发送接收 板(ll-l、 11-2、 11-3、 11-4)通过编码盘上的编码孔，将检测到的转动位置信 号送到数码转换电路12，由数码转换电路12不断地送出转动位置的串行格雷码。 定位钢珠14放置在外壳定位孔中，并用弹簧片15压紧；电路板组件安装在底盖 10上，装有电路板的底盖10和后盖1用自攻螺钉13与内部已安装完编码盘的外壳
4连接在一起。
工作过程为须检测的转动通过输入齿轮6将转动输入，输入齿轮6转动带动
第一编码盘5转动，当第一编码盘5转动半圈，则盘上的进位齿带动第一进位齿 轮3-l转动一个齿。第一位进位齿轮3-l又带动第二编码盘7转动一个齿。当第二 编码盘7转动半圈，又使第二进位齿轮3-2转动一个齿，第二进位齿轮3-2又带动 第三编码盘9转动。就这样须检测的转动不断输入，则编码盘也就不断的转动。 在编码盘转动的同时，四个光电发送接收板通过编码盘上的编码孔，将检测到 的转动位置信号送到数码转换电路，由数码转换电路不断地送出转动位置的串 行格雷码。
本实用新型主要应用在电动、气动执行机构中，用于对输出轴运动位置的精 确测量，提供准确的返馈信号；也可用于对各种转动物体正反转数的可逆计量， 或转动角度的精确测量。本实用新型采用格雷码，使每进一位数只有一位数码 发生变化，克服了一般二进制码、BCD码读出时易产出错误的缺点；每个码盘有 两组五位编码孔，有效地扩大了计数范围，三个码盘计数范围可达0-32768;借 用了机械计数器进位方法，使结构简单新颖；另外可以采用常见的金属材料和 工程塑料，使用市面上易购的电子元件，采用冲压件和注塑件生产，生产投入 低。
权利要求1、一种绝对式编码器，包括输入齿轮、编码盘、进位齿轮、定位钢珠、弹簧片、电路板组件、空芯轴、小轴、外壳、后盖和底盖，其特征在于空芯轴和小轴分别安装在外壳内；小轴依次安装有第一进位齿轮和第二进位齿轮；空芯轴分别安装有第一编码盘、第二编码盘、第三编码盘和输入齿轮；输入齿轮与第一编码盘啮合连接，第一编码盘与第一进位齿轮啮合连接，第一进位齿轮与第二编码盘啮合连接，第二编码盘与第二进位齿轮啮合连接，第二进位齿轮与第三编码盘啮合连接；电路板组件由四块光电发送接收板和一块数码转换电路板组成，四块光电发送接收板焊接在数码转换电路板上；定位钢珠放置在外壳定位孔中，并用弹簧片压紧；电路板组件安装在底盖上，装有电路板的底盖和后盖用螺钉与内部已安装完编码盘的外壳连接在一起。
2、 如权利要求l所述的一种绝对式编码器，其特征在于所述的第一编码盘、 第二编码盘、第三编码盘分别设置有两组五位编码孔。
3、 如权利要求2所述的一种绝对式编码器，其特征在于所述的第一编码盘、 第二编码盘、第三编码盘分别设置在光电发送接收板之间。
4、 如权利要求2所述的一种绝对式编码器，其特征在于所述的定位钢珠有 两个。
专利摘要一种绝对式编码器，空芯轴及小轴都安装在外壳上，输入齿轮及三片编码盘都安装在空芯轴上，两个进位齿轮安装在小轴上，四块光电发送接收板都焊在数码转换电路板上，成为一组电路板组件，电路板组件安装在底盖上；装有电路板的底盖和后盖用螺钉与已安装完编码盘的外壳连接在一起；两个定位钢珠放置在外壳定位孔中，并用簧片压紧。本实用新型结构简单，计数范围大，成本低，实现容易，可以采用常见的金属材料和工程塑料，使用市面上易购的电子元件，采用冲压件和注塑件生产，生产投入低。
文档编号G01D5/347GK201177512SQ20082007407
公开日2009年1月7日 申请日期2008年3月14日 优先权日2008年3月14日
发明者张鸿烈 申请人:天津市宝恒控制阀门有限公司