专利名称：用于多转式角位移信号采集的绝对编码器的制作方法
技术领域：
本实用新型专利涉及自动控制领域，特别涉及一种用于多转式角位移信 号采集的绝对编码器。
背景技术：
目前，机电一体化系统中通常需要将机械运动信号转换为电信号，以完 成对机械系统测量、量化、控制等工作。并且，转动-角位移运动是一种常见 的机械运动，因此，对此类信号的采集是机电一体化系统中常见的、必须的。 对角位移信号采集的方式主要是将转动轴与电位器连接，通过采集电位器模 拟信号来获取角位移量。这种方式存在很大局限性，首先电位器本身存在死 区， 一旦进入死区，测量信号将发生错误，这样一来测量范围受到限制。另 外，电位器转动圈数一般为单圏或多圈(一般最多十圏)，即便是搭配齿轮变 速等机构，考虑到测控系统本身尺寸小型化要求，量程非常有限。其次，电 位器输出模拟信号，抗干扰能力较弱，容易发生衰减，不适合高精度检测和 远距离传输。
实用新型内容
本实用新型专利的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种用于多 转式角位移信号采集的绝对编码器，以解决现有测量范围受限及测量精度不 高的技术问题。
为了实现上述目的本实用新型专利采取的技术方案是 一种用于多转式 角位移信号采集的绝对编码器，包括
至少一编码转轮，所述每个编码转轮上至少设置一按照格雷码编码规则 制作出的码带；
至少一可见光发射元件，用以将可见光发射至所述一个或多个码带； 至少一可见光接收元件，用以接收从所述码带上反射回来的可见光线； 一处理电路，连接所述所有可见光接收元件，用于处理每个可见光接收 元件所采集到的信号，进而得到与每个角位置唯一对应的绝对编码值。
也就是说，多转式角位移绝对编码器利用格雷码规则在编码转轮上制作
3出码带，利用可见光发射元件将可见光发射到码带上，可见光接收元件接收 从码带上反射回来的可见光线，通过电路处理对应不同码带的若干个接收元 件所采集的信号得到与每个角位置唯一对应的绝对编码值，在多圈角位移量 采集时，各编码转轮采用间歇传动机构，保证格雷码编码规则的准确性。
相比现有技术，本实用新型专利能够实现数百、数千團或更多角位移量 的准确检测，测量范围大，成本低。输出信号为多位数字信号，精度高、抗 干扰能力强。
图l是本实用新型一实施例的外观整体视图； 图2是图1的剖3见图。
图中1过渡齿轮、2过渡齿轮轴、3编码转轮轴、4编码转轮、5外壳、 6编码器输入齿轮轴、7编码器输入齿轮、8、可见光接收元件、9可见光发射 元件。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型专利作进一步说明，但不作为 对本实用新型专利的限定。
请参阅图1至图2，其为本实用新型一种用于多转式角位移信号采集的绝 对编码器的结构实施示例图。它包括
至少一编码转轮4，每个编码转轮4上至少设置一按照格雷码编码规则制 作出的码带。本实例中，编码转轮4有多个，这些编码转轮4设置在编码转 轮轴3上。
至少一可见光发射元件8，用以将可见光发射至码带。可见光发射元件8 可以是一个，也可以是多个。并且，可见光发射元件8可采用现通用的发射 器，其可设置在外壳5上，只需要将可见光发射至对应的码带上即可。
至少一可见光接收元件9，用以接收从码带上反射回来的可见光线。每个 码带对应一个可见光接收元件9。
一处理电路，连接所有可见光接收元件9，用于处理每个可见光接收元件 9所采集到的信号，进而得到与每个角位置唯一对应的绝对编码值。处理单元 可以采用MCU处理器。其内部设置每个位置的绝对编码值，将每个可见光接收元件9采集到的信号按照预设的规则进行转换，转换成角位移量，从而得 到对应的绝对编码值。处理电路可以设置在外壳5内的集成电路板上。
各编码转轮4通过过渡齿轮1进行间歇传动。该些过渡齿轮1设置在过 渡齿轮轴2上。
在编码转轮4上按照格雷码编码规则制作出码带，利用可见光发射元件8 将可见光发射到码带上，与每一个码带对应的可见光接收元件9接收从码带 上反射回来的可见光线，再通过处理电路处理若干个接收元件9所采集的信 号得到与每个角位置唯一对应的绝对编码值。根据所需精度和圏数，可以制 作若干个编码转轮4，每个编码转轮4上也可以有若干条码带，具有良好的扩 展性和适应性。各编码转轮间有过渡齿轮1传动，传动原理采用间歇传动机 构，保证格雷码编码规则的准确性。
以上所述的实施例，只是本实用新型专利较优选的具体实施方式
的一种， 本领域的技术人员在本实用新型专利技术方案范围内进行的通常变化和替换 都应包含在本实用新型专利的保护范围内。
权利要求1、一种用于多转式角位移信号采集的绝对编码器，其特征在于，包括至少一编码转轮，所述每个编码转轮上至少设置一按照格雷码编码规则制作出的码带；至少一可见光发射元件，用以将可见光发射至所述一个或多个码带；至少一可见光接收元件，用以接收从所述码带上反射回来的可见光线；一处理电路，连接所述所有可见光接收元件，用于处理每个可见光接收元件所采集到的信号，进而得到与每个角位置唯一对应的绝对编码值。
2、 如权利要求1所述的绝对编码器，其特征在于，各编码转轮间通过过 渡齿轮进行间歇传动。
专利摘要一种用于多转式角位移信号采集的绝对编码器，其特征在于，包括至少一编码转轮，所述每个编码转轮上至少设置一按照格雷码编码规则制作出的码带；至少一可见光发射元件，用以将可见光发射至所述一个或多个码带；至少一可见光接收元件，用以接收从所述码带上反射回来的可见光线；一处理电路，连接所述所有可见光接收元件，用于处理每个可见光接收元件所采集到的信号，进而得到与每个角位置唯一对应的绝对编码值。
文档编号G01D5/347GK201382787SQ20092004131
公开日2010年1月13日 申请日期2009年3月31日 优先权日2009年3月31日
发明者李伟华, 李永强, 杨爱琴, 炜 王, 罗黎明, 苗正辉, 董建威 申请人:苏州博睿测控设备有限公司