消除誤計數及抗幹擾的圓光柵編碼器的製作方法

2023-06-13 07:19:56 1

專利名稱：消除誤計數及抗幹擾的圓光柵編碼器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種圓光柵編碼器，特別是一種具有抗幹擾電路並能消除誤計數的圓光柵編碼器。
在機電設備的自動控制或自動測量中，常採用圓光柵編碼器。一般是裝在轉動軸等轉動部件上，編碼器包括圓光柵和遊標光柵等光學元件，同時裝有發光管和光敏元件，光敏元件檢測通過光柵的光信號並轉換成電信號，送到由比較器和長線驅動器組成的電路，該電路將信號變成方波脈衝，輸給電腦等控制裝置。在圓光柵編碼器應用於測角系統時，發現用脈衝計數方式測得的轉角，有時與軸的實際轉角不符。原因是當圓光柵和遊標光柵處於「半擋半開」位置時，編碼器電路中的電壓比較器便處於「臨界工作點」，即紅外接收管的輸出電壓有微小波動時，其輸出會在「0」和「1」兩種狀態間跳變。所以處於上述狀態時，現有技術的圓光柵編碼器會產生難以判向的脈衝，而且這種脈衝是一種多餘信號。產生這種多餘信號的機制有兩種，第一是機械振動引起比較器電平跳變；第二種是電幹擾加在臨界工作點時引起比較器電平跳變。96243294.6號中國專利提供了一種圓光柵編碼器的預處理器，用以消除在慢速或超慢速條件下，機械振動引起的圓光柵編碼器誤計數。該專利採用外加電路，較好地完成了其發明任務，但圓光柵編碼器原有的內部電路依然存在誤計數的不足。
本實用新型的任務是對現有圓光柵編碼器的內部電路加以改進，使新的編碼器能夠同時消除產生誤信號的兩種機制，消除難以判向的多餘脈衝輸出，使圓光柵編碼器在機械振動與電幹擾的情況下，仍然能完全按轉動軸的實際轉動角輸出方波脈衝，提高其測角值的可信度。
本設計方案是與現有技術相同圓光柵編碼器包括圓光柵和遊標光柵等光學元件，同時裝有發光管和光敏元件，及由比較器和長線驅動器組成的電路，本設計的特徵是比較器採用有滯洄特性的比較器。更優化的設計是同時在電路中加有抑制電幹擾元件。例如發光管與電源之間加裝穩流管；或在電源線進線加裝濾波和去耦元件。
本實用新型對現有圓光柵編碼器的內部電路進行了改進，使新的編碼器能夠同時消除產生誤信號的兩種機制，消除難以判向的多餘脈衝輸出，備有新電路的圓光柵編碼器在機械振動與電幹擾的情況下，仍然能完全按轉動軸的實際轉動角輸出方波脈衝，測角值有更高的可信度。
現結合附圖與實施例作進一步說明。


圖1為實施例1電路原理圖；圖2為碼盤與光電裝置示意圖。
實施例1，參照圖1、圖2由恆流源驅動的發光管D1作為光源照射到遊標2後，通過碼盤3到接收管4上。除零點外，正、餘弦信號的接收採用了差分推挽方式提高可靠性。接收管上的信號經一級放大後，通過二級施密特觸發器U1、U2(相當於帶滯洄的比較器)後，由長線驅動電路輸出碼盤信號。正、餘弦信號的相位由接收管及遊標的佛安裝位置所保證。在電路中加有抑制電幹擾元件。所說的抑制電幹擾元件是發光管與電源之間加裝的穩流管，同時，電源線進線加裝有濾波和去耦元件。
權利要求1.一種消除誤計數及抗幹擾的圓光柵編碼器，包括圓光柵和遊標光柵，同時裝有發光管和光敏元件，及由比技器和長線驅動器組成的電路，其特徵是比較器採用有滯洄特性的比較器。
2.按照權利要求1所述的消除誤計數及抗幹擾的圓光柵編碼器，其特徵是所說的有滯洄特性的比較器是採用二級施密特觸發器。
3.按照權利要求1或2所述的消除誤計數及抗幹擾的圓光柵編碼器，其特徵是在電路中加有抑制電幹擾元件，所說的抑制電幹擾元件是發光管與電源之間加裝的穩流管或電源線進線加裝的濾波和去耦元件。
專利摘要本實用新型是對現有圓光柵編碼器的內部電路進行改進;消除誤計數及抗幹擾的圓光柵編碼器包括圓光柵、遊標光柵、發光管和光敏元件及由比較器和長線驅動器組成的電路,其特徵是:比較器採用有滯洄特性的比較器。同時在電路中加有抑制電幹擾元件。本設計能同時消除兩種機制產生的,難以判向的多餘脈衝輸出,在機械振動與電幹擾的情況下,仍然能完全按轉動軸的實際轉動角輸出方波脈衝,測角值有更高的可信度。
文檔編號G01B11/26GK2320983SQ9724301
公開日1999年5月26日 申請日期1997年12月5日 優先權日1997年12月5日
發明者徐之材, 姚騎均 申請人:中國科學院紫金山天文臺