一種分時光電信號採集的編碼器處理電路的製作方法

2023-05-18 08:49:21 1

專利名稱：一種分時光電信號採集的編碼器處理電路的製作方法
技術領域：
本發明屬於光電測量技術領域中涉及的一種分時光電信號採集的編碼 器處理電路。
二背景技術：
光電軸角編碼器是一種具有代表性的角位移光電傳感器，廣泛應用於 有關技術領域，隨著測角精度的提高，也要求編碼器位數要增加，這樣， 碼盤的刻劃圈數也隨之增加。由於編碼器所需要的光電接收器件數與編碼 器位數成正比，隨著編碼器位數的增加，光電接收器的數量也就隨之增加， 因此與其對應的處理電路就也越來越複雜，電路體積也隨著增大，研製生
產的周期長、成本高、可靠性低。
隨著科學技術的發展，許多領域的儀器、設備都要小型化，要求編碼 器的體積也越來越小。現在市面上所見到的編碼器由於電路非常複雜，很 難實現編碼器小型化。如果我們設計一種簡單的光電信號採集的編碼器電 路，它所需的處理電路就會非常少了。這樣整個編碼器的體積就可以縮得 很小，對於小型化儀器、設備應用前景將非常可觀。小型編碼器的應用領 域也將隨之拓寬。
與本發明最為接近的已有技術，是中國科學院長春光機所研製開發的 編碼器信號採集電路。如圖1所示它由發光元件系列1、光電接收器系
列2、偏置電壓端3、放大器系列4、比較器系列5、鎖存器系列6、程序
存儲器7、單片機8、邏輯控制單元9、數據輸出模塊10等部分組成。其 中光電接收器系列2的偏置電壓端3採用固定電壓值，比如+12V或+5V直 流電壓。此時光電接收信號是實時給出的，將光電接收器系列2採集到的 這些光電信號(一般15路 31路)要經過放大器系列4放大、再經過比 較器系列5鑑幅、鎖存器系列6進行數據鎖存Z後送給單片機8進行邏輯 處理，最後經數據鎖存和驅動後送給數據輸出模塊10。該電路結構複雜， 體積大，用它很難縮小編碼器體積，可靠性差。
所謂分時光電信號採集是指編碼器中光電接收器的偏置電壓是由計算 機控制分時給定的，這樣，可簡化電路，減少線路板上電子元器件的密度， 有利於實現編碼器的小型化。
發明內容
本發明的目的在於縮小編碼器體積、降低成本、提高可靠性。為了克 服已有技術中存在的缺點，特設計一種結構簡單、成本低廉、應用方便的 編碼器處理電路。
本發明要解決的技術問題是提供一種分時光電信號採集的編碼器處 理電路，解決技術問題的技術方案如圖2所示包括發光元件系列ll，光 電接收器系列12，單片機13，數據輸出模塊14組成。
發光元件系列11是由一組若干個紅外發光元件組成的，是編碼器的光 源，提供近似於平行的光線。光電接收器系列12是由一組若干個光電三極 管組成的，用於提取碼道的光電信號。單片機13用於提供給光電接收器系 列12偏置電壓端的分時偏置電壓信號和完成光電信號的處理。數據輸出模 塊14將編碼器的數據驅動後輸出。
發光元件系列11中的每個發光元件都對應著光電接收器系列12中的 一個光電接收器。兩者形成一條光路，光電接收器系列12的輸出端與單片
機13的A/D輸入端連接，單片機13的I/O輸出端與光電接收器系列12 偏置電壓端連接，單片機13的輸出端與數據輸出模塊14的輸入端連接。
工作原理是由單片機13的I/0輸出端，按時序要求分時發出一個脈 衝信號，施加到光電接收器系列12的電壓偏置端，使第一個光電三極體開 始工作，接收第一條碼道信號，然後，單片機〗3從A/D輸入口將光電接 收器輸出的這一條碼道信號進行採集和模數轉換，並保存起來。以此類推， 採集所有碼道信號，再由單片機對這些信號進行處理後，送出編碼器數字 代碼。
本發明的積極效果該電路結構簡單、體積小、成本低、可靠性高，
對實現編碼器小型化有重要意義，應用前景廣泛。
四

圖1是已有技術編碼器處理電路的結構示意圖，圖2是本發明分時光
電信號採集的編碼器處理電路的結構示意圖。
五具體實施例方式
本發明按圖2所示的結構實施。其中發光元件系列11由TSIP4401紅 外發光二極體組成，光電接收器系列12由BPW17N光電三極體組成，單 片機13由ADuC812組成，數據輸出模塊14由HC373和HC244組成。
權利要求
1、一種分時光電信號採集的編碼器處理電路，包括發光元件系列、光電接收器系列、單片機、數據輸出模塊；其特徵在於發光元件系列(11)是由一組若干個紅外發光元件組成的，光電接收器系列(12)是由一組若干個光電三極體組成的，發光元件系列(11)中的每個發光元件都對應著光電接收器系列(12)中的一個光電接收器；兩者形成一條光路，光電接收器系列(12)的輸出端與單片機(13)的A/D輸入端連接，單片機(13)的I/O輸出端與光電接收器系列(12)偏置電壓端連接，單片機(13)的輸出端與數據輸出模塊(14)的輸入端連接。
全文摘要
一種分時光電信號採集的編碼器處理電路，屬於光電測量技術領域中涉及的一種編碼器處理電路。要解決的技術問題是提供一種分時光電信號採集的編碼器處理電路；技術方案包括發光元件系列、光電接收器系列、單片機、數據輸出模塊；發光元件系列中的每個發光元件都對應著光電接收器系列中的一個光電接收器；兩者形成一條光路，光電接收器系列的輸出端與單片機的A/D輸入端連接，單片機的I/O輸出端與光電接收器系列偏置電壓端連接，單片機的輸出端與數據輸出模塊的輸入端連接。該電路結構簡單、體積小、成本低、可靠性高，對實現編碼器小型化有重要意義，應用前景廣泛。
文檔編號G08C23/04GK101101701SQ200610016999
公開日2008年1月9日 申請日期2006年7月7日 優先權日2006年7月7日
發明者王顯軍, 雲 謝 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所