专利名称：具有象区码的圆光栅编码器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有象区码的圆光栅编码器。
现有技术中的圆光栅编码器上均设有一个环，上面刻有光栅，用以获得计数脉冲(可称为计数光栅环或甲环)。同时，在此环之外还设有一条获得零位置脉冲的光缝(可称为零位光缝或乙环)，用以输出零位信号。在确定了编码器的零点之后，该转角传感器即由角位移量测量进入角位置测量。所以对于需测定角位置的设备，使用圆光栅编码器时，首先需搜寻零点。但现有的各种圆光栅编码器，在开机搜寻零点时，无法从编码器上获得搜寻零点最佳转向的判断依据。对于转角范围有限的设备，这一问题是十分突出的。为了在搜寻零点时不进入超限角度区域内，只能增设附加设备，如限位开关或测角电位器等。
为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型将提供一种具有象区码的圆光栅编码器，这种新的编码器在提供零点信号的同时，还能提供出零点所处象位的信号，以利于判断搜寻零点的最佳转向及转角。
实现该发明目的的方案如下在现有圆光栅编码器计数光栅环和零位光缝的基础上，增设一组象区环，象区环的透光区与挡光区按象限区的位置设置，同时，增设与象区环对应的光敏器件及后级电路。此外，游标光光栅对于测定零位光缝和象区环位置码信号，需刻成一个细长条光缝。所说的“一组象区环”可以是一个环、两个环或更多的环。所说的“透光区与挡光区按象限区的位置设置”是指每个环可采用半环透光，半环挡光的图形，采用两个象区环时，两环的透光区相差90°。按不同需要，象区环也可采用按90°间隔透光、挡光，或其它的象区分隔方法，例如对于转角范围为120°的设备，丙环应采用透光扇形角为±120°，挡光扇形角为±60°。这一组象区环也可称为丙环。增设的光敏器件、后级电路的原理和结构，与甲环或乙环原有的光敏器件、后级电路相同。
本实用新型提供的编码器采用了增设象区环的结构，开机后即可得到转轴初始所在位置的象区信号，即在获得零点信号的同时就得知零点所处象位，据以判断出搜寻零点的最佳转向及转角。避免了原有技术无法直接解决搜寻零点时不进入超限角度区域的问题，避免了增设附加设备造成的问题和费用。
现结合附图与实施例作进一步说明。
图1为实施例1圆光盘结构示意图；图2为例1中后级电路图。
实施例1，参照图1具有象区码的圆光栅编码器，设有计数光栅环，即甲环1和零位光缝，其特征是还设有两个象区环乙环2、丙环3，每个环采用半环透光，半环挡光的图形，两个象区环的透光区相差90°。同时，还设有与象区环对应的光敏器件及后级电路。参照图2当圆光盘位于Ⅱ、Ⅲ区域时，丙环输出低电平使乙环在Ⅱ、Ⅲ象区边沿产生的脉冲不能通过与非门U1A,U1C产生零点脉冲，只有当圆光盘处于Ⅰ、Ⅳ象区时，丙环输出高电平允许乙环信号通过与非门，此时，当圆光盘从Ⅰ→Ⅳ运动时，乙环产生正跳变脉冲，经C1,D1微分后产生一个窄脉冲，经U1A,U1D输出零点脉冲信号，同理，当圆光盘从Ⅳ→Ⅰ运动时，乙环产生负跳变脉冲，此信号经与非门U1B反向后成正跳变，经C2,D2微分后，由与非门U1C,U1D输出零点脉冲信号。此外，游标光栅对于测定零位光缝和象区环位置码信号，刻成一个细长条光缝。开机后，对于ⅠⅡⅢⅣ四个象区的乙环和丙环的位置码分别是01、00、10和11。乙环提供的位置信号的电平上跳变和下跳变均作为过零信号，为解决其单值性，需借助丙环的位置信号，丙环位置信号为1时，乙环的跳变信号才有效。
实施例2，与上例结构基本相同，但丙环上除象区图外，还刻有零点光缝。
权利要求1.一种具有象区码的圆光栅编码器，设有圆光栅编码器计数光栅环和零位光缝，其特征是增设一组象区环，象区环的透光区与挡光区按象限区的位置设置，同时，增设与象区环对应的光敏器件及后级电路。
2.按照权利要求1所述的具有象区码的圆光栅编码器，其特征是游标光栅对于测定零位光缝和象区环位置码信号，刻制成一个细长条光缝。
3.按照权利要求1或2所述的具有象区码的圆光栅编码器，其特征是象区环有两个环，每个环采用半环透光，半环挡光的图形，两环的透光区相差90°。
4.按照权利要求1或2所述的具有象区码的圆光栅编码器，其特征是象区环采用按90°间隔透光、挡光。
5.按照权利要求1或2所述的具有象区码的圆光栅编码器，其特征是象区环的透光扇形角为±120°，挡光扇形角为±60°。
专利摘要具有象区码的圆光栅编码器,设有圆光栅编码器计数光栅环和零位光缝,其特征是:增设一组象区环、象区环的透光区与挡光区按象限区的位置设置,同时,增设与象区环对应的光敏器件及后级电路。开机后即可得到转轴初始所在位置的象区信号,即可以判断出搜寻零点的最佳转向及转角。避免了原有技术无法直接解决搜寻零点时不进入超限角度区域的问题,避免了增设附加设备造成的问题和费用。
文档编号G01D13/12GK2320984SQ9724301
公开日1999年5月26日 申请日期1997年12月5日 优先权日1997年12月5日
发明者徐之材, 姚骑均 申请人:中国科学院紫金山天文台