信號分開讀取的光電軸角編碼器的製作方法
2024-02-14 11:37:15
專利名稱：信號分開讀取的光電軸角編碼器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種信號分開讀取的光電軸角編碼器，具體地說是位移和角移傳感器，主要應用於光電伺服系統及自動控制系統作為檢測元件或反饋元件。
背景技術：
光電編碼器作為一種傳感器，由國防軍工部門逐步擴散到民用工業部門。如由在火炮指揮儀，航天飛行器，軍車雷達上應用擴散到數控工具機、機器人、自動控制生產線、電機等。本實用新型作出以前，在已有技術中，光電軸角編碼器主要採用光電對管、發光管光電池結構。通過光電轉換，實現速度環、位置環檢測。但其在採集信號時，其AB信號和零位信號Z是同一機構件採集，由於零位信號Z要求較高(尤其是高脈衝編碼器)，因此，不便於編碼器的生產、裝調，同時也影響產品的質量、成品的使用壽命，應用範圍也受到限制。本產品克服了上述問題，採用了AB信號和零位信號Z分開讀取技術，使零位信號Z讀取更為簡單容易，並Z信號寬度可調，大大降低了對生產要求，提高了產品的使用壽命。
技術內容本實用新型的目的在於克服上述不足之處，從而提供一種結構簡單、緊湊，合理；能採用AB信號和零位信號Z分開讀取技術，使零位信號Z讀取更為簡單容易，並且Z信號寬度可調，可大大降低生產要求，並能提高產品使用壽命的信號分開讀取的光電軸角編碼器。
本實用新型的主要解決方案是這樣實現的本實用新型主要由主軸3裝在組合主體1內，採用軸承2支承，在主軸3上裝有光柵盤4，AB光電組件5、Z光電組件9、電路板7分別緊固在主體1上，插頭8和殼體6分別緊固在主體1上。
本實用新型與已有技術相比具有以下優點本實用新型結構簡單、緊湊，合理；由於採用了零位信號Z和AB信號分開讀取，大大降低了對生產要求，降低了編碼器對軸承、軸系的使用要求，提高了產品的使用壽命，使編碼器的整體性能，環境適應能力大大提高。
圖1為本實用新型結構主視圖。
圖2為本實用新型結構裝有支柱主視圖。
圖3為本實用新型結構電路原理圖。
圖4為本實用新型電子元器件A、B信號結構圖。
圖5為本實用新型電子元器件零位信號Z結構圖。
具體實施方式
下面本實用新型將結合附圖中的實施例作進一步描述本實用新型共由三大部分組成，即可轉動部分軸系、固定部分IC光電組件、主體和電路部分。由主軸3裝在組合主體1內，採用軸承2支承，而用戶通過聯軸器與主軸3聯接，在主軸3上裝有光柵盤4，當用戶軸轉動時光柵盤4也隨之同步轉動。固定部分主體1通過其上的3個鏍孔安裝在用戶之固定端面上。AB光電組件5、Z光電組件9、電路板7分別均用螺釘和膠緊固在主體1上，電子線路裝在電路板7上，電路和插頭8起保護作用的殼體6通過螺釘和膠緊固在主體1上。在殼體6內與主體1間裝有線路板支柱10，線路板支柱10分別與主體1、電路板7緊固。
本實用新型的電路原理光柵盤4按一定規律排列的零位信號Z以及A、B圖案，通過光電組件的通光、不通光的光閘效應，形成模擬正弦波的光電流。再經過差動比較、放大整形、驅動、邏輯電路處理，即可輸出反映電機轉軸位置的A、B信號及零位信號Z。用戶可根據此矩形波(正弦波)在後續電路中進行處理使用。
本實用新型電子線路中A、B信號元器件連接關係如下採用在集成模塊D1上端通過導線接電阻R1再接電源VCC，集成模塊D1上連接電阻R2，並在其兩端上分別通過導線接電源VCC及接地GND，在並通過導線接A、B信號，在A信號上通過導線連接R3，並接電源VCC。
本實用新型電子線路中零位信號Z元器件連接關係如下採用在集成模塊D2上端通過導線接電阻R5再接電源VCC，集成模塊D2上連接電阻R6，並在其兩端上分別通過導線接電源VCC及連接電阻R7再接地GND，集成模塊D2通過導線接零位信號Z，在其上通過導線連接R4，並接電源VCC。
本實用新型工作原理由於在主軸3上固定一塊光柵盤4，光柵盤4上有用光刻法刻制的，按照一定規律排列的、透光或不透光的圖案代碼。當用戶軸轉動帶動主軸(光柵)3同步轉動時，光柵盤4也轉動，這時AB光電組件5就會將光柵盤4上反映AB信號的透光或不透光的信號接收並轉變為電信號，Z光電組件9會將反映零位信號Z的透光或不透光的信號接收並轉變為電信號，再通過電路板7上的電子器件組成的邏輯電路處理成為反映光柵盤4上的代碼的矩形波或正弦波輸出。此信號輸出即包含了用戶軸運動狀態的信息，完成了由機械運動物理量(位置、速度、加速度)向電量的轉換。
權利要求1.一種信號分開讀取的光電軸角編碼器，包括主體(1)、主軸(3)、光柵盤(4)，其特徵是主軸(3)裝在組合主體(1)內，採用軸承(2)支承，在主軸(3)上裝有光柵盤(4)，AB光電組件(5)、Z光電組件(9)、電路板(7)分別緊固在主體(1)上，插頭(8)和殼體(6)分別緊固在主體(1)上。
2.根據權利要求1所述的信號分開讀取的光電軸角編碼器，其特徵在於所述的在殼體(6)與主體(1)間裝有線路板支柱(10)。
3.根據權利要求1所述的信號分開讀取的光電軸角編碼器，其特徵在於所述的電子線路中A、B信號元器件連接，採用在集成模塊D1上端通過導線接電阻R1再接電源VCC，集成模塊D1上連接電阻R2，並在其兩端上分別通過導線接電源VCC及接地GND，在並通過導線接A、B信號，在A信號上通過導線連接電阻R3，並接電源VCC。
4.根據權利要求1所述的信號分開讀取的光電軸角編碼器，其特徵在於所述的電子線路元器件連接中零位信號Z元器件連接，採用在集成模塊D2上端通過導線接電阻R5再接電源VCC，集成模塊D2上連接電阻R6，並在其兩端上分別通過導線接電源VCC及連接電阻R7再接地GND，集成模塊D2通過導線接零位信號Z，在其上通過導線連接R4，並接電源VCC。
專利摘要本實用新型涉及一種信號分開讀取的光電軸角編碼器，具體地說是位移和角移傳感器，主要應用於光電伺服系統及自動控制系統作為檢測元件或反饋元件。其主要由主軸裝在組合主體內，採用軸承支承，在主軸上裝有光柵盤，AB光電組件、Z光電組件、電路板分別緊固在主體上，插頭和殼體分別緊固在主體上。本實用新型結構簡單、緊湊，合理；由於採用了零位信號Z和AB信號分開讀取，大大降低了對生產要求，降低了編碼器對軸承、軸系的使用要求，提高了產品的使用壽命，使編碼器的整體性能，環境適應能力大大提高。
文檔編號G01D5/26GK2814343SQ20052006984
公開日2006年9月6日 申請日期2005年3月14日 優先權日2005年3月14日
發明者劉權 申請人:無錫市瑞普科技有限公司