專(zhuān)利名稱(chēng)：大口徑旋轉(zhuǎn)編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及編碼器，特別是一種大口徑旋轉(zhuǎn)編碼器，它適合任何外形和尺寸旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量，特別適合作為一種大口徑、高精度的位置傳感器。
背景技術(shù)：
在許多機(jī)電系統(tǒng)中，都應(yīng)用了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如輪盤(pán)，晶片處理，機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸，角度測(cè)試儀等等。由于在傳動(dòng)過(guò)程中會(huì)引入機(jī)械振動(dòng)和噪聲，這些都會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的精度，因此通常使用旋轉(zhuǎn)編碼器作為位置傳感器，通過(guò)位置閉環(huán)引入旋轉(zhuǎn)位置的反饋信息，不斷修正被控量和輸入量之間的偏差來(lái)提高系統(tǒng)精度。
光學(xué)編碼器因其簡(jiǎn)單的構(gòu)造成為一種最常用的位置傳感器之一，主要有增量式和絕對(duì)式兩種。增量式光學(xué)編碼器的主要原理簡(jiǎn)述如下讀數(shù)頭底部發(fā)出的光，傾斜照在金屬光柵標(biāo)尺的刻線上，經(jīng)刻線反射后進(jìn)入讀數(shù)頭底部窗口，照射在光電探測(cè)器陣列上，光電探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為多相電流。這些電流經(jīng)過(guò)預(yù)放大后，由模擬整合電路轉(zhuǎn)化為一對(duì)相位相差90°的正余弦電流。由細(xì)分電路進(jìn)一步細(xì)分后產(chǎn)生一對(duì)相差1/4周期的脈沖信號(hào)。利用計(jì)數(shù)器對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，再由相關(guān)軟件將脈沖數(shù)換算成移動(dòng)距離。該兩路脈沖信號(hào)的相差保證了運(yùn)動(dòng)方向的檢測(cè)。
在旋轉(zhuǎn)型編碼器尚未被開(kāi)發(fā)之前，生產(chǎn)直線型編碼器的廠商通常使用金屬光柵標(biāo)尺環(huán)繞粘貼的方法幫助用戶解決角度測(cè)量的問(wèn)題。安裝示意圖見(jiàn)圖1。在手工粘貼金屬光柵尺時(shí)不可避免的會(huì)產(chǎn)生接縫，讀數(shù)頭在接縫處無(wú)脈沖信號(hào)輸出，最終會(huì)在整個(gè)圓周的測(cè)量中產(chǎn)生一段無(wú)法測(cè)量的“盲區(qū)”。
后來(lái)，廠商設(shè)計(jì)出圓形編碼器，并形成了光柵標(biāo)尺、讀數(shù)頭、以及參考標(biāo)記和限位開(kāi)關(guān)等一系列部件的成套產(chǎn)品，用以解決手工操作帶來(lái)的接縫問(wèn)題。但是對(duì)于直徑大于400mm的大口徑旋轉(zhuǎn)編碼器，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)中尚無(wú)圓形編碼器產(chǎn)品。只能采用早期環(huán)繞粘貼的方法，但對(duì)于一些高精度，尤其是需要測(cè)量連續(xù)旋轉(zhuǎn)的情況而言，讀數(shù)“盲區(qū)”所帶來(lái)的誤差是不能接受的。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明利用市場(chǎng)上常見(jiàn)的直線型編碼器產(chǎn)品設(shè)計(jì)了一種大口徑旋轉(zhuǎn)編碼器，它不但應(yīng)保證在整個(gè)圓周范圍內(nèi)的連續(xù)測(cè)量，克服了上述的測(cè)量“盲區(qū)”，解決了大口徑旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用問(wèn)題。并且適用于各種外形和各種尺寸的旋轉(zhuǎn)部件的測(cè)量，具有精度高，應(yīng)用靈活，操作簡(jiǎn)單，造價(jià)低的特點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下1、一種大口徑旋轉(zhuǎn)編碼器，包括光柵標(biāo)尺、第一讀數(shù)頭、第二讀數(shù)頭和零點(diǎn)標(biāo)記，其特征在于該旋轉(zhuǎn)編碼器的構(gòu)成是一與待測(cè)的旋轉(zhuǎn)部件尺寸相匹配的裝配環(huán)，在該裝配環(huán))的外側(cè)大于180°的圓周范圍粘貼所述的光柵標(biāo)尺，在該光柵標(biāo)尺的一端將所述的零點(diǎn)標(biāo)記安裝在該裝配環(huán)上，第一讀數(shù)頭和第二讀數(shù)頭關(guān)于該裝配環(huán)相對(duì)地安裝在固定部件上，所述的第一讀數(shù)頭和第二讀數(shù)頭的輸出端經(jīng)或門(mén)處理電路再接計(jì)數(shù)器。
所述的或門(mén)處理電路的作用是首先利用第一讀數(shù)頭和第二讀數(shù)頭的清零信號(hào)Va0、Vb0以及加計(jì)數(shù)信號(hào)+、減計(jì)數(shù)信號(hào)-，對(duì)第一讀數(shù)頭的一對(duì)脈沖信號(hào)Va1、Va2和第二讀數(shù)頭的另一對(duì)脈沖信號(hào)Vb1、Vb2進(jìn)行選擇，然后分別取或，得到最終的一對(duì)脈沖信號(hào)V1和V2。
本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明對(duì)待測(cè)的旋轉(zhuǎn)部件的口徑大小不受限制，只要根據(jù)旋轉(zhuǎn)部件的口徑選擇光柵標(biāo)尺的長(zhǎng)度即可2、由于本發(fā)明的或門(mén)處理電路的設(shè)計(jì)，不但保證在整個(gè)圓周范圍內(nèi)的連續(xù)測(cè)量，克服了現(xiàn)有技術(shù)的測(cè)量“盲區(qū)”；3、經(jīng)試用證明，本發(fā)明解決了大口徑旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用問(wèn)題。并且適用于各種外形和各種尺寸的旋轉(zhuǎn)部件的測(cè)量，具有精度高，應(yīng)用靈活，操作簡(jiǎn)單，造價(jià)低的特點(diǎn)。


圖1為已有大口徑旋轉(zhuǎn)編碼器的安裝示意圖。
圖2為已有技術(shù)可能造成的脈沖錯(cuò)位情況。
圖3為已有技術(shù)可能造成的脈沖重疊情況。
圖4為本發(fā)明大口徑旋轉(zhuǎn)編碼器的正視圖。
圖5為本發(fā)明大口徑旋轉(zhuǎn)編碼器的俯視圖。
圖6為旋轉(zhuǎn)編碼器中或門(mén)電路的邏輯電路圖。
圖中1-裝配環(huán)；2-光柵標(biāo)尺；3-第一讀數(shù)頭；4-第二讀數(shù)頭；5-安裝接縫；6-安裝第一讀數(shù)頭的固定部件；7-安裝第二讀數(shù)頭的固定部件；8-零點(diǎn)標(biāo)記；9-或門(mén)處理電路；10-計(jì)數(shù)器；11-用戶終端；12-第一JK觸發(fā)器；13-第二JK觸發(fā)器；14-第三JK觸發(fā)器；15-第四JK觸發(fā)器。
具體實(shí)施例方式
下面就結(jié)合圖和一種具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
先請(qǐng)參閱圖4和圖5，由圖可見(jiàn)，本發(fā)明大口徑旋轉(zhuǎn)編碼器，包括光柵標(biāo)尺2、第一讀數(shù)頭3、第二讀數(shù)頭4和零點(diǎn)標(biāo)記8，其特征在于該旋轉(zhuǎn)編碼器的構(gòu)成是一與待測(cè)的旋轉(zhuǎn)部件尺寸相匹配的裝配環(huán)1，在該裝配環(huán)1的外側(cè)大于180°的圓周范圍粘貼所述的光柵標(biāo)尺2，在該光柵標(biāo)尺2的一端將所述的零點(diǎn)標(biāo)記8安裝在該裝配環(huán)1上，第一讀數(shù)頭3和第二讀數(shù)頭4關(guān)于該裝配環(huán)1相對(duì)地安裝在固定部件上，所述的第一讀數(shù)頭3和第二讀數(shù)頭4的輸出端經(jīng)或門(mén)處理電路9再接計(jì)數(shù)器10。
本發(fā)明主要構(gòu)思闡述如下1、安裝方法制作一個(gè)內(nèi)孔與待測(cè)旋轉(zhuǎn)部件的外型相匹配的裝配環(huán)1。將光柵標(biāo)尺2環(huán)繞裝配環(huán)1外側(cè)粘貼180°范圍。第一讀數(shù)頭3，第二讀數(shù)頭4相對(duì)180°分別安裝在固定部件上6、7上，也可根據(jù)實(shí)際情況將兩個(gè)讀數(shù)頭安裝在同一固定部件上。以測(cè)量圓柱型旋轉(zhuǎn)軸為例，光柵標(biāo)尺2、第一讀數(shù)頭3第二讀數(shù)頭4和零點(diǎn)標(biāo)記8的安裝示意圖見(jiàn)圖4和圖5。將裝配環(huán)1安裝在旋轉(zhuǎn)部件的外側(cè)，在旋轉(zhuǎn)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一讀數(shù)頭3、第二讀數(shù)頭4和光柵標(biāo)尺2之間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生兩組脈沖信號(hào)Va1、Va2和Vb1、Vb2。在旋轉(zhuǎn)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一讀數(shù)頭3、第二讀數(shù)頭4在粘有光柵標(biāo)尺2的180°范圍內(nèi)交替循環(huán)工作，通過(guò)或門(mén)處理電路9對(duì)兩組脈沖信號(hào)Va1、Va2和Vb1、Vb2進(jìn)行合并，得到最終測(cè)量結(jié)果的一對(duì)脈沖信號(hào)V1和V2。將脈沖信號(hào)V1和V2接至脈沖計(jì)數(shù)器10，由脈沖計(jì)數(shù)器10對(duì)這對(duì)脈沖的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。脈沖計(jì)數(shù)器10輸出的計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)JSCP接至用戶終端11，由配套軟件轉(zhuǎn)換得到待測(cè)部件的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，包括旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度。
2、或門(mén)處理電路由于光柵標(biāo)尺2的長(zhǎng)度不可能保證恰是其節(jié)距的整數(shù)倍，因此當(dāng)?shù)谝蛔x數(shù)頭3進(jìn)入光柵標(biāo)尺2部分時(shí)，會(huì)和第二讀數(shù)頭4會(huì)造成或門(mén)結(jié)果有兩種誤差重疊和錯(cuò)位。重疊情況和錯(cuò)位情況分別如圖2、圖3所示。兩列脈沖的重疊會(huì)造成或門(mén)的脈沖信號(hào)脈寬增大，在處理電路可以識(shí)辨的脈寬范圍內(nèi)，重疊情況是可以允許的。但錯(cuò)位現(xiàn)象是嚴(yán)重的，會(huì)造成倍頻脈沖的現(xiàn)象，帶來(lái)很大的讀數(shù)誤差。
第一讀數(shù)頭3和第二讀數(shù)頭4開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后，就會(huì)由脈沖計(jì)數(shù)器10產(chǎn)生的一對(duì)互補(bǔ)的方向信號(hào)加計(jì)數(shù)信號(hào)“+”和減計(jì)數(shù)信號(hào)標(biāo)記“-”。在第一讀數(shù)頭3或第二讀數(shù)頭4經(jīng)過(guò)零點(diǎn)標(biāo)記8時(shí)，會(huì)在其內(nèi)部感應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)的清零信號(hào)Va0和Vb0。本發(fā)明的或門(mén)處理電路9利用了上述的方向信號(hào)+、-和清零信號(hào)Va0、Vb0，對(duì)兩個(gè)讀數(shù)頭輸出的兩組脈沖信號(hào)Va1、Va2和Vb1、Vb2進(jìn)行選擇。在一個(gè)讀數(shù)頭開(kāi)始工作后，僅對(duì)這個(gè)讀數(shù)頭輸出的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，而鎖死另一個(gè)讀數(shù)頭輸出的脈沖，這樣就始終保持只對(duì)一個(gè)讀數(shù)頭輸出的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。經(jīng)過(guò)這樣的選擇后的脈沖V1和V2再送至計(jì)數(shù)器11進(jìn)行計(jì)數(shù)，就不會(huì)造成上述兩種錯(cuò)誤。
或門(mén)處理電路9的邏輯電路圖見(jiàn)圖6。整個(gè)邏輯電路按其功能可以分為兩部分首先利用兩讀數(shù)頭的清零信號(hào)Va0、Vb0以及加計(jì)數(shù)信號(hào)+、減計(jì)數(shù)信號(hào)-，對(duì)第一讀數(shù)頭3的一對(duì)脈沖信號(hào)Va1、Va2和第二讀數(shù)頭4的另一對(duì)脈沖信號(hào)Vb1、Vb2進(jìn)行選擇，然后分別取或，得到最終的一對(duì)脈沖信號(hào)V1和V2。
電路具體構(gòu)成說(shuō)明如下第一讀數(shù)頭3和第二讀數(shù)頭4的清零信號(hào)Va0和Vb0分別與加計(jì)數(shù)信號(hào)+作為輸入接至兩個(gè)與門(mén)，兩個(gè)與門(mén)的輸出信號(hào)為D1和D2。D1作為第一JK12觸發(fā)器的J觸發(fā)信號(hào)，D2作為K觸發(fā)信號(hào)，并將Vb0通過(guò)非門(mén)取非后作為第一JK觸發(fā)器12的時(shí)鐘脈沖信號(hào)，得到第一JK觸發(fā)器的輸出信號(hào)為D1′。類(lèi)似的，D2作為第二JK觸發(fā)器13的J觸發(fā)信號(hào)，D1作為K觸發(fā)信號(hào)，并將Va0取非后作為觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖信號(hào)，得到第二JK觸發(fā)器的輸出信號(hào)為D2′。將第一讀數(shù)頭的脈沖信號(hào)Vb1和Vb2與D1′經(jīng)或門(mén)取或后得Va1′和Va2′。同樣的，第二讀數(shù)頭(4)的脈沖信號(hào)Vb1和Vb2分別與D2′經(jīng)或門(mén)取或后得Vb1′和Vb2′。將上述脈沖信號(hào)處理過(guò)程中的加計(jì)數(shù)信號(hào)+換作減計(jì)數(shù)信號(hào)-構(gòu)成圖6的下半部分電路，得到Va1″和Va2″、Vb1″和Vb2″。將選擇后的信號(hào)Va1′、Vb1′、Va1″、Vb1″和Va2′、Vb2′、Va2″、Vb2″分別接至兩個(gè)或門(mén)，得到最終的一組脈沖信號(hào)V1和V2。
以光柵標(biāo)尺2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第一讀數(shù)頭3和第二讀數(shù)頭4相對(duì)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為例，將或門(mén)處理電路9工作過(guò)程描述如下光柵標(biāo)尺2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，加計(jì)數(shù)信號(hào)“+”為高電平，減計(jì)數(shù)信號(hào)“-”為低電平。Va0、Vb0分別與減計(jì)數(shù)信號(hào)經(jīng)或門(mén)產(chǎn)生的D3、D4均為低電平。D3作為第三觸發(fā)器14J信號(hào)的同時(shí)也是第四JK觸發(fā)器的K信號(hào)，D4作為第四觸發(fā)器14J信號(hào)的同時(shí)也是第三JK觸發(fā)器14的K信號(hào)，由JK觸發(fā)器的原理可知第三JK觸發(fā)器14和第四JK觸發(fā)器15均被鎖死，處于工作狀態(tài)下的只有第一JK觸發(fā)器12和第二JK觸發(fā)器13。若第一讀數(shù)頭3經(jīng)過(guò)零點(diǎn)標(biāo)記8進(jìn)入粘貼光柵標(biāo)尺2的范圍，則其清零信號(hào)Va0為高電平，與加計(jì)數(shù)信號(hào)經(jīng)與門(mén)產(chǎn)生的信號(hào)D2也為高電平，而第二讀數(shù)頭的清零信號(hào)Vb0為低電平，它與加計(jì)數(shù)信號(hào)經(jīng)與門(mén)產(chǎn)生的信號(hào)D1為低電平。與此同時(shí)，加計(jì)數(shù)信號(hào)取非后產(chǎn)生一個(gè)下降沿輸入至JK觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)端，在這個(gè)下降沿的觸發(fā)下，第二JK觸發(fā)器13的輸出信號(hào)D2′為高電平，而第一JK觸發(fā)器12的輸出信號(hào)D1′為低電平。第一讀數(shù)頭3產(chǎn)生的一組脈沖信號(hào)Va1和Va2與D1′取與后得到的Va1′和Va2′，即是Va1和Va2，而Vb1和Vb2分別與D2′取或后得到的Vb1′和Vb2′均為低電平，無(wú)脈沖輸出，因此最終得到的一對(duì)脈沖信號(hào)V1和V2就是第一讀數(shù)頭3的一對(duì)脈沖信號(hào)Va1和Va2，即對(duì)第一讀數(shù)頭3輸出的脈沖計(jì)數(shù)。
由上述過(guò)程可知，在光柵標(biāo)尺2順時(shí)針的運(yùn)動(dòng)時(shí)Va0信號(hào)作為第一讀數(shù)頭3輸出脈沖Va1和Va2，的開(kāi)信號(hào)和第二讀數(shù)頭輸出脈沖Vb1和Vb2的關(guān)信號(hào)，同理可知Vb0信號(hào)作為第二讀數(shù)頭4輸出脈沖Vb1和Vb2的開(kāi)信號(hào)和第一讀數(shù)頭3輸出脈沖Va1和Va2的關(guān)信號(hào)。對(duì)應(yīng)實(shí)際旋轉(zhuǎn)情況即為，在光柵標(biāo)尺2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，在第一讀數(shù)頭3進(jìn)入粘貼光柵標(biāo)尺2的范圍后，對(duì)其脈沖信號(hào)Va1和Va2計(jì)數(shù)，在第二讀數(shù)頭4進(jìn)入光柵標(biāo)尺2后使用它的脈沖信號(hào)Vb1和Vb2。在光柵標(biāo)尺2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，恰好相反Va0為第一讀數(shù)頭3的關(guān)信號(hào)和第二讀數(shù)頭4的開(kāi)信號(hào)，Vb0為第二讀數(shù)頭4的開(kāi)信號(hào)和第一讀數(shù)頭3的關(guān)信號(hào)。綜合可知，該或門(mén)處理電路9實(shí)現(xiàn)了“誰(shuí)進(jìn)入光柵標(biāo)尺，對(duì)誰(shuí)計(jì)數(shù)”。
整個(gè)邏輯電路的真值表如表1。
表1

選用英國(guó)Renishaw公司RGH22型號(hào)的增量式直線編碼器，主要包括RGH20S型號(hào)的金屬光柵標(biāo)尺，RGH22Z型號(hào)讀數(shù)頭，以及參考標(biāo)記和限位開(kāi)關(guān)，還有一系列安裝輔助工具。
參看圖4所示的安裝方法，制作一個(gè)與旋轉(zhuǎn)部件尺寸相匹配的裝配環(huán)(1)，在其外側(cè)粘貼金屬光柵標(biāo)尺2，由于第一讀數(shù)頭3和第二讀數(shù)頭4自身有一定的長(zhǎng)度，為了保證360°的讀數(shù)范圍，光柵標(biāo)尺2應(yīng)覆蓋略大于180°的圓周范圍。在光柵標(biāo)尺2一端，將一個(gè)零點(diǎn)標(biāo)記8安裝在裝配環(huán)1上。然后將第一讀數(shù)頭3、第二讀數(shù)頭4沿裝配環(huán)1的直徑方向相對(duì)180°安裝在固定部件6、7上，和光柵標(biāo)尺2之間的間隔為0.8mm。最后，從第一讀數(shù)頭3或第二讀數(shù)頭4中將清零信號(hào)Va0、Vb0以及計(jì)數(shù)電路產(chǎn)生的方向信號(hào)“+”、“-”引入到或門(mén)處理電路9。
以裝配環(huán)1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)、第一讀數(shù)頭3和第二讀數(shù)頭4相對(duì)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為例說(shuō)明兩個(gè)讀數(shù)頭是如何配合工作的。表示讀數(shù)頭旋轉(zhuǎn)方向的加計(jì)數(shù)信號(hào)為高電平，減計(jì)數(shù)信號(hào)為低電平。假設(shè)第一讀數(shù)頭3和第二讀數(shù)頭4的初始位置為圖3所示的位置偏左20°。在第一讀數(shù)頭3旋轉(zhuǎn)到光柵標(biāo)尺2的這20°范圍，第二讀數(shù)頭4工作計(jì)數(shù)。在第一讀數(shù)頭即將旋轉(zhuǎn)到光柵標(biāo)尺2部分時(shí)，零點(diǎn)標(biāo)記8在其內(nèi)部感應(yīng)生成清零信號(hào)Va0升為高電平。如真值表所示，Va0的上升沿關(guān)閉了第二讀數(shù)頭4的觸發(fā)器和與門(mén)，同時(shí)打開(kāi)第一讀數(shù)頭4的觸發(fā)器和與門(mén)。這樣，就避免了兩個(gè)讀數(shù)頭在交接處的小范圍內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)有脈沖輸出的情況。第一讀數(shù)頭3進(jìn)入光柵標(biāo)尺2后，接下來(lái)的180°范圍就通過(guò)對(duì)第一讀數(shù)頭3輸出的脈沖計(jì)數(shù)。
在第一讀數(shù)頭3即將離開(kāi)光柵標(biāo)尺2時(shí)，第二讀數(shù)頭4經(jīng)過(guò)零點(diǎn)標(biāo)記8，該零點(diǎn)標(biāo)記8產(chǎn)生的清零信號(hào)Vb0升為高電平。同樣的，Vb0打開(kāi)第二讀數(shù)頭4的觸發(fā)器和與門(mén)，同時(shí)關(guān)閉第一觸發(fā)器3的和與門(mén)，以解決同時(shí)輸出脈沖問(wèn)題。接下來(lái)的180°范圍對(duì)第二讀數(shù)頭4輸出的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。
第一讀數(shù)頭3、第二讀數(shù)頭4如上述過(guò)程交替循環(huán)工作，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)圓周范圍的角度測(cè)量。對(duì)于其他初始位置和在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中反向的情況，同理可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量，在此不再贅述。
經(jīng)試用證明，本發(fā)明解決了大口徑旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用問(wèn)題。并且適用于各種外形和各種尺寸的旋轉(zhuǎn)部件的測(cè)量，具有精度高，應(yīng)用靈活，操作簡(jiǎn)單，造價(jià)低的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種大口徑旋轉(zhuǎn)編碼器，包括光柵標(biāo)尺(2)、第一讀數(shù)頭(3)、第二讀數(shù)頭(4)和零點(diǎn)標(biāo)記(8)，其特征在于該旋轉(zhuǎn)編碼器的構(gòu)成是一與待測(cè)的旋轉(zhuǎn)部件尺寸相匹配的裝配環(huán)(1)，在該裝配環(huán)(1)的外側(cè)大于180°的圓周范圍粘貼所述的光柵標(biāo)尺(2)，在該光柵標(biāo)尺(2)的一端將所述的零點(diǎn)標(biāo)記(8)安裝在該裝配環(huán)(1)上，第一讀數(shù)頭(3)和第二讀數(shù)頭(4)關(guān)于該裝配環(huán)(1)相對(duì)地安裝在固定部件上，所述的第一讀數(shù)頭(3)和第二讀數(shù)頭(4)的輸出端經(jīng)或門(mén)處理電路(9)再接計(jì)數(shù)器(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于直線光柵尺的大口徑旋轉(zhuǎn)編碼器，其特征在于所述的或門(mén)處理電路(9)的作用是首先利用第一讀數(shù)頭(3)和第二讀數(shù)頭(4)的清零信號(hào)Va0、Vb0以及加計(jì)數(shù)信號(hào)+、減計(jì)數(shù)信號(hào)-，對(duì)第一讀數(shù)頭(3)的一對(duì)脈沖信號(hào)Va1、Va2和第二讀數(shù)頭(4)的另一對(duì)脈沖信號(hào)Vb1、Vb2進(jìn)行選擇，然后分別取或，得到最終的一對(duì)脈沖信號(hào)V1和V2。
全文摘要
一種大口徑旋轉(zhuǎn)編碼器，其構(gòu)成是一與待測(cè)的旋轉(zhuǎn)部件尺寸相匹配的裝配環(huán)，在該裝配環(huán)的外側(cè)大于180°的圓周范圍粘貼所述的光柵標(biāo)尺，在該光柵標(biāo)尺的一端將所述的零點(diǎn)標(biāo)記安裝在該裝配環(huán)上，第一讀數(shù)頭和第二讀數(shù)頭關(guān)于該裝配環(huán)相對(duì)地安裝在固定部件上，所述的第一讀數(shù)頭和第二讀數(shù)頭的輸出端經(jīng)或門(mén)處理電路再接計(jì)數(shù)器。經(jīng)試用證明，本發(fā)明解決了大口徑旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用問(wèn)題。并且適用于各種外形和各種尺寸的旋轉(zhuǎn)部件的測(cè)量，具有精度高，應(yīng)用靈活，操作簡(jiǎn)單，造價(jià)低的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01D5/245GK1603756SQ20041008427
公開(kāi)日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月17日
發(fā)明者許楠, 孫建鋒, 劉立人, 沈潛德 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所