絕對式光電軸角編碼器光電信號輔助裝調電路的製作方法
2023-06-07 22:18:21
專利名稱：絕對式光電軸角編碼器光電信號輔助裝調電路的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於光電儀器裝調技術領域中涉及的高精度絕對式光電軸角 編碼器光電信號調試的輔助裝調電路。
二、 技術背景
高精度絕對式光電編碼器的光電信號有精碼、次精碼和粗碼信號，編碼 器對這些信號的幅值及相互之間的相位關係有著嚴格的要求。光電信號的調整 是光電軸角編碼器裝調的重要環節之一，光電信號的質量直接影響編碼器的測 角精度。光電信號的調整，主要是對編碼器的狹縫、發光管及接收管的位置調 整。
與本實用新型最為接近的已有技術，是中國科學院長春光學精密機械與物 理研究所開發的一種簡單的輔助裝調電路，如圖1所示，包括編碼器光電信 號l、串聯阻排2、示波器3。裝調人員在編碼器光電信號l接收管的輸出Io端串 接串聯阻排2，然後用示波器3觀察輸出信號Vo的波形參數，如信號的幅值、相 位等進行光電信號調試。該輔助裝調電路只能看到編碼器光電接收管輸出的原 始、單路的信號及對各路信號之間的關係進行簡單的定性分析，無法實現合成 後信號的觀察及編碼器精碼、粗碼之間校正關係的定量分析。
三、 發明內容
為了克服已有技術存在的缺陷，本實用新型的目的在於除了能觀察測試各 路原始信號外，還能實現以下測量-
1合成後精碼、次精碼信號相位關係的觀察測試 2放大後粗碼信號的觀察測試
3精碼與次精碼校正量的測量 4精碼與粗碼校正量的測量
特設計一種新的編碼器光電信號輔助裝調電路。
本實用新型要解決的技術問題，提供一種絕對式光電軸角編碼器光電信號 輔助裝調電路。解決技術問題的技術方案如圖2所示。包括編碼器光電信號4、
原始信號串聯阻排5、合成開關6、放大電路7、粗碼整形8、示波器9、精碼轉 換10、數據採集及處理ll、功能設置電路12、顯示驅動13及發光二極體燈排14。
編碼器光電信號4的輸出與串聯阻排5相聯，串聯阻排5的輸出與合成開關6 相聯，合成開關6的輸出與放大電路7的輸入相聯，放大電路7的輸出分別與粗 碼整形8和示波器9的輸入相聯，放大電路7的精碼、次精碼部分的輸出分別與 精碼轉換10和示波器9的輸入相聯，粗碼整形8的輸出和精碼轉換10的輸出與數 據釆集及處理ll的輸入相聯，功能設置電路12的輸出與數據採集及處理11相 聯。數據採集及處理11的輸出與顯示驅動13的輸入相聯，顯示驅動13的輸出與 發光二極體燈排14相聯。
工作原理說明
光電軸角編碼器輸出的莫爾條紋光電信號通過各自的負載電阻即串聯阻 排5轉換成電壓信號，即編碼器輸出的原始信號，用示波器可觀測到這些信號。
將合成開關6撥至0N開通的位置，使原始信號與放大電路7相連，用示波器 9測量放大電路的輸出信號，可觀測到這些信號的合成信號及各合成信號之間 的相位關係。
放大電路7輸出的粗碼信號通過粗碼整形8整形成方波信號，輸出給數據採 集及處理ll;放大電路7輸出的精碼、次精碼信號由精碼轉換10變換成數字量， 同樣也輸出給數據採集及處理ll;數據採集及處理ll將採集到的精、粗碼進行 解碼後，進行精-精校正、精-粗校正、精-粗組合等處理，並根據功能設置電 路12的設置情況將精碼、粗碼、斷校正及最終角度測量值送入顯示驅動13，通 過發光二級管燈排14顯示。
功能設置電路與顯示的關係
功能設置 顯示 000 精1讀數頭精-次精碼斷校正顯示 001 精1讀數頭精-次精碼合成顯示
010 精2讀數頭精-次精碼碼斷校正顯示
011 精l讀數頭精-次精碼合成顯示
100 精-粗碼斷校正顯示
101 精-粗碼合成顯示
本實用新型的積極效果通過觀測合成信號之間的相位關係可粗略判斷編 碼器精-精、精-粗是否超較正；能定量給出精-精碼、精-粗碼校正值，以確保 編碼器的裝調精度。 三
圖1為與本實用新型最為接近的已有技術的編碼器光電信號輔助裝調電路 結構示意圖，
圖2為本實用新型編碼器光電信號輔助裝調電路結構示意圖。 五、具體實施方案
本實用新型按圖2所示的結構實施，其中編碼器光電信號4由被調試的編
碼器輸出，原始信號串聯阻排5採用普通金屬膜電阻，阻值為1KQ;合成開關6 採用雙列直插式撥碼開關；放大電路7採用LM324運算放大器；粗碼整形8採用 LM339比較器；示波器9採用美國泰克TDS3012B示波器、精碼轉換10採用美國 MAXIM公司的MAX155模/數轉換器；數據採集及處理ll採用以美國ATMEL公司的 AT89C51為核心的單片機系統；功能設置電路12採用一4位撥碼開關與一個起上 拉作用阻值為4. 7K的4位阻排；顯示驅動13採用美國INTEL公司的並行接口晶片 8255;發光二極體燈排14採用普通發光二極體。
權利要求1、絕對式光電軸角編碼器光電信號輔助裝調電路，包括編碼器光電信號、串聯阻排、示波器；其特徵在於還包括合成開關(6)、放大電路(7)、粗碼整形(8)、精碼轉換(10)、數據採集及處理(11)、功能設置電路(12)、顯示驅動(13)及發光二極體燈排(14)；編碼器光電信號(4)的輸出與串聯阻排(5)相聯，串聯阻排(5)的輸出與合成開關(6)相聯，合成開關(6)的輸出與放大電路(7)的輸入相聯，放大電路(7)的輸出分別與粗碼整形(8)和示波器(9)的輸入相聯，放大電路(7)的精碼、次精碼部分的輸出分別與精碼轉換(10)和示波器(9)的輸入相聯，粗碼整形(8)的輸出和精碼轉換(10)的輸出與數據採集及處理(11)的輸入相聯，功能設置電路(12)的輸出與數據採集及處理(11)相聯，數據採集及處理(11)的輸出與顯示驅動(13)的輸入相聯，顯示驅動(13)的輸出與發光二極體燈排(14)相聯。
專利摘要絕對式光電軸角編碼器光電信號輔助裝調電路，屬於光電儀器裝調技術領域中涉及的一種電路。解決的技術問題，提供絕對式光電軸角編碼器光電信號輔助裝調電路。技術方案包括光電信號、串聯阻排、合成開關、放大電路、粗碼整形、示波器、精碼轉換、數據採集及處理、功能設置、顯示驅動及發光二極體燈排。光電信號輸出與串聯阻排相聯，串聯阻排與合成開關相聯，合成開關與放大電路相聯，放大電路輸出分別與粗碼整形、精碼轉換及示波器相聯，粗碼整形的輸出和精碼轉換的輸出與數據採集及處理的輸入相聯，功能設置電路的輸出與數據採集及處理相聯。數據採集及處理的輸出與顯示驅動的輸入相聯，顯示驅動的輸出與發光二極體燈排相聯。
文檔編號G01D5/26GK201053876SQ20062002959
公開日2008年4月30日 申請日期2006年11月16日 優先權日2006年11月16日
發明者杜穎財, 梁立輝, 龍科慧 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所