专利名称：绝对式光电轴角编码器光电信号辅助装调电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光电仪器装调技术领域中涉及的高精度绝对式光电轴角 编码器光电信号调试的辅助装调电路。
二、 技术背景
高精度绝对式光电编码器的光电信号有精码、次精码和粗码信号，编码 器对这些信号的幅值及相互之间的相位关系有着严格的要求。光电信号的调整 是光电轴角编码器装调的重要环节之一，光电信号的质量直接影响编码器的测 角精度。光电信号的调整，主要是对编码器的狭缝、发光管及接收管的位置调 整。
与本实用新型最为接近的已有技术，是中国科学院长春光学精密机械与物 理研究所开发的一种简单的辅助装调电路，如图1所示，包括编码器光电信 号l、串联阻排2、示波器3。装调人员在编码器光电信号l接收管的输出Io端串 接串联阻排2，然后用示波器3观察输出信号Vo的波形参数，如信号的幅值、相 位等进行光电信号调试。该辅助装调电路只能看到编码器光电接收管输出的原 始、单路的信号及对各路信号之间的关系进行简单的定性分析，无法实现合成 后信号的观察及编码器精码、粗码之间校正关系的定量分析。
三、 发明内容
为了克服已有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于除了能观察测试各 路原始信号外，还能实现以下测量-
1合成后精码、次精码信号相位关系的观察测试 2放大后粗码信号的观察测试
3精码与次精码校正量的测量 4精码与粗码校正量的测量
特设计一种新的编码器光电信号辅助装调电路。
本实用新型要解决的技术问题，提供一种绝对式光电轴角编码器光电信号 辅助装调电路。解决技术问题的技术方案如图2所示。包括编码器光电信号4、
原始信号串联阻排5、合成开关6、放大电路7、粗码整形8、示波器9、精码转 换10、数据采集及处理ll、功能设置电路12、显示驱动13及发光二极管灯排14。
编码器光电信号4的输出与串联阻排5相联，串联阻排5的输出与合成开关6 相联，合成开关6的输出与放大电路7的输入相联，放大电路7的输出分别与粗 码整形8和示波器9的输入相联，放大电路7的精码、次精码部分的输出分别与 精码转换10和示波器9的输入相联，粗码整形8的输出和精码转换10的输出与数 据釆集及处理ll的输入相联，功能设置电路12的输出与数据采集及处理11相 联。数据采集及处理11的输出与显示驱动13的输入相联，显示驱动13的输出与 发光二极管灯排14相联。
工作原理说明
光电轴角编码器输出的莫尔条纹光电信号通过各自的负载电阻即串联阻 排5转换成电压信号，即编码器输出的原始信号，用示波器可观测到这些信号。
将合成开关6拨至0N开通的位置，使原始信号与放大电路7相连，用示波器 9测量放大电路的输出信号，可观测到这些信号的合成信号及各合成信号之间 的相位关系。
放大电路7输出的粗码信号通过粗码整形8整形成方波信号，输出给数据采 集及处理ll;放大电路7输出的精码、次精码信号由精码转换10变换成数字量， 同样也输出给数据采集及处理ll;数据采集及处理ll将采集到的精、粗码进行 译码后，进行精-精校正、精-粗校正、精-粗组合等处理，并根据功能设置电 路12的设置情况将精码、粗码、断校正及最终角度测量值送入显示驱动13，通 过发光二级管灯排14显示。
功能设置电路与显示的关系
功能设置 显示 000 精1读数头精-次精码断校正显示 001 精1读数头精-次精码合成显示
010 精2读数头精-次精码码断校正显示
011 精l读数头精-次精码合成显示
100 精-粗码断校正显示
101 精-粗码合成显示
本实用新型的积极效果通过观测合成信号之间的相位关系可粗略判断编 码器精-精、精-粗是否超较正；能定量给出精-精码、精-粗码校正值，以确保 编码器的装调精度。 三
图1为与本实用新型最为接近的已有技术的编码器光电信号辅助装调电路 结构示意图，
图2为本实用新型编码器光电信号辅助装调电路结构示意图。 五、具体实施方案
本实用新型按图2所示的结构实施，其中编码器光电信号4由被调试的编
码器输出，原始信号串联阻排5采用普通金属膜电阻，阻值为1KQ;合成开关6 采用双列直插式拨码开关；放大电路7采用LM324运算放大器；粗码整形8采用 LM339比较器；示波器9采用美国泰克TDS3012B示波器、精码转换10采用美国 MAXIM公司的MAX155模/数转换器；数据采集及处理ll采用以美国ATMEL公司的 AT89C51为核心的单片机系统；功能设置电路12采用一4位拨码开关与一个起上 拉作用阻值为4. 7K的4位阻排；显示驱动13采用美国INTEL公司的并行接口芯片 8255;发光二极管灯排14采用普通发光二极管。
权利要求1、绝对式光电轴角编码器光电信号辅助装调电路，包括编码器光电信号、串联阻排、示波器；其特征在于还包括合成开关(6)、放大电路(7)、粗码整形(8)、精码转换(10)、数据采集及处理(11)、功能设置电路(12)、显示驱动(13)及发光二极管灯排(14)；编码器光电信号(4)的输出与串联阻排(5)相联，串联阻排(5)的输出与合成开关(6)相联，合成开关(6)的输出与放大电路(7)的输入相联，放大电路(7)的输出分别与粗码整形(8)和示波器(9)的输入相联，放大电路(7)的精码、次精码部分的输出分别与精码转换(10)和示波器(9)的输入相联，粗码整形(8)的输出和精码转换(10)的输出与数据采集及处理(11)的输入相联，功能设置电路(12)的输出与数据采集及处理(11)相联，数据采集及处理(11)的输出与显示驱动(13)的输入相联，显示驱动(13)的输出与发光二极管灯排(14)相联。
专利摘要绝对式光电轴角编码器光电信号辅助装调电路，属于光电仪器装调技术领域中涉及的一种电路。解决的技术问题，提供绝对式光电轴角编码器光电信号辅助装调电路。技术方案包括光电信号、串联阻排、合成开关、放大电路、粗码整形、示波器、精码转换、数据采集及处理、功能设置、显示驱动及发光二极管灯排。光电信号输出与串联阻排相联，串联阻排与合成开关相联，合成开关与放大电路相联，放大电路输出分别与粗码整形、精码转换及示波器相联，粗码整形的输出和精码转换的输出与数据采集及处理的输入相联，功能设置电路的输出与数据采集及处理相联。数据采集及处理的输出与显示驱动的输入相联，显示驱动的输出与发光二极管灯排相联。
文档编号G01D5/26GK201053876SQ20062002959
公开日2008年4月30日 申请日期2006年11月16日 优先权日2006年11月16日
发明者杜颖财, 梁立辉, 龙科慧 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所