CN104482948A - 一种高精度的旋转编码器及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度的旋转编码器及其测量方法，该旋转编码器包括光学系统、圆编码环、转动轴、数据采集模块及DSP数据处理单元，光学系统包括多个均匀分布在转动轴表面上的光源模块，圆编码环与转动轴同轴安装；圆编码环在与其轴线平行的圆环内侧面上设有多个相对码道，多个相对码道的光电传感器间距均相等；圆编码环在多个相对码道的旁边还设有一固定零位码道，固定零位码道由一光电传感器构成，固定零位码道以及每个相对码道均独立地与数据采集模块连接，数据采集模块与DSP数据处理单元连接。本发明可避免因径向跳动而导致的测量误差，测量精度高，且抗干扰、抗污染能力强，具有较高的可靠性，可广泛应用于旋转角度测量领域中。

Description

一种高精度的旋转编码器及其测量方法

技术领域

本发明涉及旋转编码器领域，特别是涉及一种高精度的旋转编码器及其测量方法。

背景技术

交流伺服电机的马达通常内设一个测量电机旋转角度的光电旋转编码器，该光电旋转编码器可获取转子的旋转角度以获知马达速度信息，该转速信息可反馈至相关速度控制单元以精确控制马达转速，同时可以间接计算出执行器件的运动位移、速度、加速度等信息。伺服马达的定位精度取决于编码器的分辨率高低。光电旋转编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，是目前在旋转角度测量中应用最多的传感器。光电旋转编码器是由光栅盘和光电检测装置组成的，根据测量方式的不同，光电旋转编码器主要有增量式编码器和绝对式编码器两种。

增量式编码器的光栅码盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔的圆光栅盘，绝对式编码器的光栅码盘是在光栅板上沿径向设有若干同心轨道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，两者均采用圆光栅编码盘，由于两者的光栅码盘都刻画在与电机轴线垂直的圆平面上，而电机在运行过程中，不可避免地会因振动产生一定的径向跳动，从而可能造成光栅码盘的码道出现微小位移，当振动造成的径向位移达到一定幅值时，可能导致编码器的读数错误，影响测量结果的准确性。而且，光电旋转式编码器的编码盘均采用光栅编码，对光栅刻画技术的要求很高，如绝对式二进制编码盘，n位二进制码盘具有2ⁿ 种不同编码，其最小分辨力为θ=360°/2ⁿ，若要提高编码盘分辨力，必须增加n值。但是增大n值，必将给编码盘制作造成很大困难。同时，二进制码盘微小的制作误差，将会导致个别码道提前或延后，这会造成输出信号的误差。另外，对于圆光栅编码盘来说，为了提高对莫尔条纹的细分精度，可以采用提高光栅线的密度或放置更多路光敏元件实现对信号更高倍的细分的方法，目前较普遍的是在1mm的范围内刻画50—100根光栅线，但是这也不可能精确地在保证一定的相位差下放置多路光敏元件。

总的来说，目前技术中，由于光栅刻画技术的限制，大大限制了光电旋转编码器的精度。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种高精度的旋转编码器，本发明的另一目的是提供一种高精度的旋转编码器的测量方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高精度的旋转编码器，用于测量伺服电机的旋转角度，包括光学系统、圆编码环、转动轴、数据采集模块以及DSP数据处理单元，所述光学系统包括多个均匀地分布在转动轴的表面上的光源模块，所述圆编码环固定在伺服电机的机架上，所述转动轴通过电刷与伺服电机连接且位于圆编码环内，所述圆编码环与转动轴是同轴安装的；

所述圆编码环在与其轴线平行的圆环内侧面上设有多个相对码道，所述多个相对码道包括多组均匀地围绕圆周分布的光电传感器，每一组围绕圆周分布的光电传感器构成一相对码道，多个相对码道的光电传感器间距均相等；

所述圆编码环在多个相对码道的旁边还设有一固定零位码道，所述固定零位码道由一光电传感器构成，所述固定零位码道以及多个相对码道的每个相对码道均独立地与数据采集模块连接，所述数据采集模块与DSP数据处理单元连接。

进一步，所述光源模块的数量为4个，所述光源模块包括光源及光学透镜。

进一步，所述光源采用激光光源。

进一步，所述转动轴在伺服电机的带动下转动，使得所述光源模块发出的光线扫描照射到圆编码环上的多个相对码道以及固定零位码道上，每个相对码道上的光电传感器在光线的照射下先后感光并产生一组时序脉冲信号，所述固定零位码道在光线的照射下产生过零点信号，所述数据采集模块采集时序脉冲信号以及过零点信号后发送到DSP数据处理单元，DSP数据处理单元接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度。

进一步，所述DSP数据处理单元接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度，其具体为：

所述DSP数据处理单元接收时序脉冲信号后将其进行整形得到方波信号，同时在接收到过零点信号后，从零开始计数，若检测到方波信号的上升沿，则计数值加1，最后得到计数总值K后，根据下式计算获得伺服电机的旋转角度：

其中，θ表示伺服电机的旋转角度，N表示每个相对码道的光电传感器的总数。

进一步，所述DSP数据处理单元接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度，其具体为：

所述DSP数据处理单元接收多组时序脉冲信号后将其进行整形得到对应的多组方波信号，同时在接收到过零点信号后，从零开始计数，若同时检测到两组以上的方波信号的上升沿，则计数值加1，最后得到计数总值K后，根据下式计算获得伺服电机的旋转角度：

其中，θ表示伺服电机的旋转角度，N表示每个相对码道的光电传感器的总数。

本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是：

一种高精度的旋转编码器的测量方法，包括：

S1、在待测伺服电机上安装旋转编码器；

S2、旋转编码器的转动轴在伺服电机的带动下转动，使得光源模块发出的光线扫描照射到圆编码环上的多个相对码道以及固定零位码道上；

S3、每个相对码道上的光电传感器在光线的照射下先后感光并产生一组时序脉冲信号，固定零位码道在光线的照射下产生过零点信号；

S4、数据采集模块采集时序脉冲信号以及过零点信号后发送到DSP数据处理单元；

S5、DSP数据处理单元接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度。

进一步，所述步骤S5，其具体为：

DSP数据处理单元接收时序脉冲信号后将其进行整形得到方波信号，同时在接收到过零点信号后，从零开始计数，若检测到方波信号的上升沿，则计数值加1，最后得到计数总值K后，根据下式计算获得伺服电机的旋转角度：

其中，θ表示伺服电机的旋转角度，N表示每个相对码道的光电传感器的总数。

进一步，所述步骤S5，其具体为：

所述DSP数据处理单元接收多组时序脉冲信号后将其进行整形得到对应的多组方波信号，同时在接收到过零点信号后，从零开始计数，若同时检测到两组以上的方波信号的上升沿，则计数值加1，最后得到计数总值K后，根据下式计算获得伺服电机的旋转角度：

其中，θ表示伺服电机的旋转角度，N表示每个相对码道的光电传感器的总数。

本发明的有益效果是：本发明的一种高精度的旋转编码器，用于测量伺服电机的旋转角度，包括光学系统、圆编码环、转动轴、数据采集模块以及DSP数据处理单元，光学系统包括多个均匀地分布在转动轴的表面上的光源模块，圆编码环固定在伺服电机的机架上，转动轴通过电刷与伺服电机连接且位于圆编码环内，圆编码环与转动轴是同轴安装的；圆编码环在与其轴线平行的圆环内侧面上设有多个相对码道，多个相对码道包括多组均匀地围绕圆周分布的光电传感器，每一组围绕圆周分布的光电传感器构成一相对码道，多个相对码道的光电传感器间距均相等；圆编码环在多个相对码道的旁边还设有一固定零位码道，固定零位码道由一光电传感器构成，固定零位码道以及多个相对码道的每个相对码道均独立地与数据采集模块连接，数据采集模块与DSP数据处理单元连接。本旋转编码器可避免因径向跳动而导致的测量误差，测量精度高，而且抗干扰、抗污染能力强，具有较高的可靠性。

本发明的另一有益效果是：本发明的一种高精度的旋转编码器的测量方法，包括：S1、在待测伺服电机上安装旋转编码器；S2、旋转编码器的转动轴在伺服电机的带动下转动，使得光源模块发出的光线扫描照射到圆编码环上的多个相对码道以及固定零位码道上；S3、每个相对码道上的光电传感器在光线的照射下先后感光并产生一组时序脉冲信号，固定零位码道在光线的照射下产生过零点信号；S4、数据采集模块采集时序脉冲信号以及过零点信号后发送到DSP数据处理单元；S5、DSP数据处理单元接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度。本测量方法可避免因径向跳动而导致的测量误差，测量精度高，而且抗干扰、抗污染能力强，具有较高的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的一种高精度的旋转编码器的结构示意图；

图2是本发明的一种高精度的旋转编码器的主视图；

图3是图2中的I部分的局部放大图；

图4是图2中的II部分的局部放大图；

图5是本发明的实施例一中的时序脉冲信号的示意图；

图6是对图5中的时序脉冲信号进行整形后得到的方波信号示意图。

具体实施方式

参照图1~图4，一种高精度的旋转编码器，用于测量伺服电机的旋转角度，包括光学系统、圆编码环17、转动轴14、数据采集模块15以及DSP数据处理单元16，所述光学系统包括多个均匀地分布在转动轴14的表面上的光源模块1，所述圆编码环17固定在伺服电机的机架上，所述转动轴14通过电刷与伺服电机连接且位于圆编码环17内，所述圆编码环17与转动轴14是同轴安装的；

所述圆编码环17在与其轴线平行的圆环内侧面3上设有多个相对码道7，所述多个相对码道7包括多组均匀地围绕圆周分布的光电传感器4，每一组围绕圆周分布的光电传感器4构成一相对码道7，多个相对码道7的光电传感器间距均相等；

所述圆编码环17在多个相对码道的旁边还设有一固定零位码道8，所述固定零位码道8由一光电传感器构成，所述固定零位码道8以及多个相对码道7的每个相对码道7均独立地与数据采集模块15连接，所述数据采集模块15与DSP数据处理单元16连接。

进一步作为优选的实施方式，所述光源模块1的数量为4个，所述光源模块1包括光源及光学透镜。

进一步作为优选的实施方式，所述光源采用激光光源。

进一步作为优选的实施方式，所述转动轴14在伺服电机的带动下转动，使得所述光源模块1发出的光线扫描照射到圆编码环17上的多个相对码道7以及固定零位码道8上，每个相对码道上的光电传感器4在光线的照射下先后感光并产生一组时序脉冲信号，所述固定零位码道8在光线的照射下产生过零点信号，所述数据采集模块15采集时序脉冲信号以及过零点信号后发送到DSP数据处理单元16，DSP数据处理单元16接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度。

进一步作为优选的实施方式，所述DSP数据处理单元16接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度，其具体为：

所述DSP数据处理单元16接收时序脉冲信号后将其进行整形得到方波信号，同时在接收到过零点信号后，从零开始计数，若检测到方波信号的上升沿，则计数值加1，最后得到计数总值K后，根据下式计算获得伺服电机的旋转角度：

其中，θ表示伺服电机的旋转角度，N表示每个相对码道的光电传感器4的总数。

进一步作为优选的实施方式，所述DSP数据处理单元16接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度，其具体为：

所述DSP数据处理单元接收多组时序脉冲信号后将其进行整形得到对应的多组方波信号，同时在接收到过零点信号后，从零开始计数，若同时检测到两组以上的方波信号的上升沿，则计数值加1，最后得到计数总值K后，根据下式计算获得伺服电机的旋转角度：

其中，θ表示伺服电机的旋转角度，N表示每个相对码道的光电传感器4的总数。

本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是：

一种高精度的旋转编码器的测量方法，包括：

S1、在待测伺服电机上安装旋转编码器；

S2、旋转编码器的转动轴14在伺服电机的带动下转动，使得光源模块1发出的光线扫描照射到圆编码环17上的多个相对码道以及固定零位码道8上；

S3、每个相对码道上的光电传感器在光线的照射下先后感光并产生一组时序脉冲信号，固定零位码道8在光线的照射下产生过零点信号；

S4、数据采集模块15采集时序脉冲信号以及过零点信号后发送到DSP数据处理单元16；

S5、DSP数据处理单元16接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤S5，其具体为：

DSP数据处理单元16接收时序脉冲信号后将其进行整形得到方波信号，同时在接收到过零点信号后，从零开始计数，若检测到方波信号的上升沿，则计数值加1，最后得到计数总值K后，根据下式计算获得伺服电机的旋转角度：

其中，θ表示伺服电机的旋转角度，N表示每个相对码道的光电传感器4的总数。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤S5，其具体为：

所述DSP数据处理单元16接收多组时序脉冲信号后将其进行整形得到对应的多组方波信号，同时在接收到过零点信号后，从零开始计数，若同时检测到两组以上的方波信号的上升沿，则计数值加1，最后得到计数总值K后，根据下式计算获得伺服电机的旋转角度：

其中，θ表示伺服电机的旋转角度，N表示每个相对码道的光电传感器4的总数。

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例一

参照图1~图4，一种高精度的旋转编码器，用于测量伺服电机的旋转角度，包括光学系统、圆编码环17、转动轴14、数据采集模块15以及DSP数据处理单元16，光学系统包括多个均匀地分布在转动轴14的表面上的光源模块1，圆编码环17固定在伺服电机的机架上，转动轴14通过电刷与伺服电机连接且位于圆编码环17内，圆编码环17与转动轴14是同轴安装的；

圆编码环17在与其轴线平行的圆环内侧面3上设有多个相对码道7，多个相对码道7包括多组均匀地围绕圆周分布的光电传感器4，每一组围绕圆周分布的光电传感器4构成一相对码道7，多个相对码道7的光电传感器间距均相等；光电传感器间距是指同一圆周分布的多个光电传感器4中相邻的任意两个光电传感器4的间距，如图3所示的△，图4中任意一个圆周上的多个光电传感器4的光电传感器间距均相同。

圆编码环17在多个相对码道的旁边还设有一固定零位码道8，固定零位码道8由一光电传感器构成，固定零位码道8以及多个相对码道7的每个相对码道7均独立地与数据采集模块15连接，数据采集模块15与DSP数据处理单元16连接。

图2中附图标记2表示光源模块1发出的光线。光源模块1的数量为4个，光源模块1包括光源及光学透镜。优选的，本实施例中，光源采用激光光源。

参照图4，多个相对码道7的每个光电传感器4可以看做旋转编码器的一个像元，排列在同一圆周上的像元构成一相对码道7，测量时，光源模块1发出的光线聚集照射在多个相对码道7上，例如图4中的投影区域6。图4中旋转方向指转动轴14的旋转方向。固定零位码道8构成一个单独的零点码道进行测量，当转动轴14转动使得光线照射到固定零位码道8时，零点码道将检测到过零点信号，DSP数据处理单元16接收到过零点信号后，旋转编码器才正式进入工作状态。这里，固定零位码道8的设置使得本旋转编码器可以简单高效地确定零点位置。

本旋转编码器工作时，转动轴14在伺服电机的带动下转动，使得光源模块1发出的光线扫描照射到圆编码环17上的多个相对码道以及固定零位码道8上，每个相对码道上的光电传感器4在光线的照射下先后感光并产生一组时序脉冲信号，固定零位码道8在光线的照射下产生过零点信号，数据采集模块15采集时序脉冲信号以及过零点信号后发送到DSP数据处理单元16，DSP数据处理单元16接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度。

本实施例中，旋转编码器进行测量时的一时序脉冲信号如图5所示，图5中，信号A、B、C、D分别表示在4个光源模块1的照射下，旋转编码器的一相对码道7所产生的电信号，图6表示对A、B、C、D四路信号进行整形后，所获得的方波信号a、b、c、d，设置4个光源模块1进行测量，相当于将一信号平均分成四份，使得旋转编码器的分辨率提高到4倍。光源模块1布置的越多，旋转编码器的分辨率将越高。

“DSP数据处理单元16接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度”的具体过程为：

DSP数据处理单元16接收时序脉冲信号后将其进行整形得到方波信号，同时在接收到过零点信号后，从零开始计数，若检测到方波信号的上升沿，则计数值加1，最后得到计数总值K后，根据下式计算获得伺服电机的旋转角度：

其中，θ表示伺服电机的旋转角度，N表示每个相对码道的光电传感器4的总数。需要注意的是，对时序脉冲信号进行计数时，只针对其中一组时序脉冲信号进行计数或者分别对多组时序脉冲信号进行计数后选一组，也可以采用其它方式，总而言之，多组时序脉冲信号实际上均是表示同一旋转角度，不能将多组信号进行叠加计数。

以图5中的信号A为例，这里只考虑了信号A中波形呈正向上升的情况，此时，DSP数据处理单元16进行计数时的方式是记一次数就加1。实际上，若考虑信号A中波形呈反向上升的情况也类似，区别在于，此时DSP数据处理单元16进行计数时的方式是记一次数就减1，最后计算获得的旋转角度的符号将会有区别。

本发明通过在圆编码环17的圆环内侧面3上设置由光电传感器4构成的多个相对码道，而且光源模块1采用径向布置的方式，利用光电传感器元件的特性实现伺服电机的微位移、微角度测量，测量精度高，避免了转动轴14的径向跳动出现的微小位移而造成的测量误差，而且采用光电传感器4替代现有技术中的光栅，增强了旋转编码器的抗干扰、抗污染能力，提高了可靠性。而且无需进行光栅刻画，避免了现有技术中由于的光栅刻画的精度限制所导致的光电旋转编码器精度低的情况。

实施例二

本实施例与实施例一基本类似，区别在于，“DSP数据处理单元16接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度”的具体过程为：

DSP数据处理单元16接收多组时序脉冲信号后将其进行整形得到对应的多组方波信号，同时在接收到过零点信号后，从零开始计数，若同时检测到两组以上的方波信号的上升沿，则计数值加1，最后得到计数总值K后，根据下式计算获得伺服电机的旋转角度：

其中，θ表示伺服电机的旋转角度，N表示每个相对码道的光电传感器4的总数。

当伺服电机高速旋转时，数据采集模块15在高速的数据采集过程中，可能会遗失掉某些数据，本实施中DSP数据处理单元16对多列光电传感器4所产生的多组时序脉冲信号并整形得到方波信号后，对多组方波信号进行分析比较，确保不会多读数或遗失数据而导致测量错误。此处以相对码道7的数量为3个为例进行说明，当DSP数据处理单元16同时检测到三组方波信号的上升沿时，则计数加1（或减1），当同时检测到三组方波信号的上升沿时，同样计数加1（或减1），若只检测到一组方波信号的上升沿或没有检测到方波信号的上升沿时，则不进行计数。本实施例通过对多个相对码道7的测量结果进行比较，解决了解决高速度测量和高精度测量的矛盾，可以更为精确地测量出伺服电机的旋转角度。而且，各相对码道7之间都是一个单独的角度测量系统，其测量结果不会受其它相对码道7相位变化的影响，而且各相对码道7之间没有严格的相位要求，提高了旋转编码器的可靠性。

需要注意的是，本实施例只是针对相对码道7的数量为3时的描述，相对码道7的数量为其它数字时，同时检测到的方波信号的上升沿的数量也可以随之改变，例如，相对码道的数量为5时，若同时检测到三组以上的方波信号的上升沿，才进行计数。

实施例三

实施例一的一种高精度的旋转编码器的测量方法，包括：

S1、在待测伺服电机上安装旋转编码器；

S2、旋转编码器的转动轴14在伺服电机的带动下转动，使得光源模块1发出的光线扫描照射到圆编码环17上的多个相对码道以及固定零位码道8上；

S3、每个相对码道上的光电传感器在光线的照射下先后感光并产生一组时序脉冲信号，固定零位码道8在光线的照射下产生过零点信号；

S4、数据采集模块15采集时序脉冲信号以及过零点信号后发送到DSP数据处理单元16；

S5、DSP数据处理单元16接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度。

步骤S5具体为：

DSP数据处理单元16接收时序脉冲信号后将其进行整形得到方波信号，同时在接收到过零点信号后，从零开始计数，若检测到方波信号的上升沿，则计数值加1，最后得到计数总值K后，根据下式计算获得伺服电机的旋转角度：

其中，θ表示伺服电机的旋转角度，N表示每个相对码道的光电传感器4的总数。

关于本实施例中细节的具体说明可参照实施例一的描述。

实施例四

本实施例与实施例三基本类似，区别在于步骤S5具体为：

DSP数据处理单元16接收多组时序脉冲信号后将其进行整形得到对应的多组方波信号，同时在接收到过零点信号后，从零开始计数，若同时检测到两组以上的方波信号的上升沿，则计数值加1，最后得到计数总值K后，根据下式计算获得伺服电机的旋转角度：

其中，θ表示伺服电机的旋转角度，N表示每个相对码道的光电传感器4的总数。

关于本实施例中细节的具体说明可参照实施例二的描述。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种高精度的旋转编码器，用于测量伺服电机的旋转角度，其特征在于，包括光学系统、圆编码环、转动轴、数据采集模块以及DSP数据处理单元，所述光学系统包括多个均匀地分布在转动轴的表面上的光源模块，所述圆编码环固定在伺服电机的机架上，所述转动轴通过电刷与伺服电机连接且位于圆编码环内，所述圆编码环与转动轴是同轴安装的；

所述圆编码环在与其轴线平行的圆环内侧面上设有多个相对码道，所述多个相对码道包括多组均匀地围绕圆周分布的光电传感器，每一组围绕圆周分布的光电传感器构成一相对码道，多个相对码道的光电传感器间距均相等；

所述圆编码环在多个相对码道的旁边还设有一固定零位码道，所述固定零位码道由一光电传感器构成，所述固定零位码道以及多个相对码道的每个相对码道均独立地与数据采集模块连接，所述数据采集模块与DSP数据处理单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种高精度的旋转编码器，其特征在于，所述光源模块的数量为4个，所述光源模块包括光源及光学透镜。

3.根据权利要求2所述的一种高精度的旋转编码器，其特征在于，所述光源采用激光光源。

4.根据权利要求1所述的一种高精度的旋转编码器，其特征在于，所述转动轴在伺服电机的带动下转动，使得所述光源模块发出的光线扫描照射到圆编码环上的多个相对码道以及固定零位码道上，每个相对码道上的光电传感器在光线的照射下先后感光并产生一组时序脉冲信号，所述固定零位码道在光线的照射下产生过零点信号，所述数据采集模块采集时序脉冲信号以及过零点信号后发送到DSP数据处理单元，DSP数据处理单元接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度。

5.根据权利要求4所述的一种高精度的旋转编码器，其特征在于，所述DSP数据处理单元接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度，其具体为：

所述DSP数据处理单元接收时序脉冲信号后将其进行整形得到方波信号，同时在接收到过零点信号后，从零开始计数，若检测到方波信号的上升沿，则计数值加1，最后得到计数总值K后，根据下式计算获得伺服电机的旋转角度：

其中，θ表示伺服电机的旋转角度，N表示每个相对码道的光电传感器的总数。

6.根据权利要求4所述的一种高精度的旋转编码器，其特征在于，所述DSP数据处理单元接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度，其具体为：

所述DSP数据处理单元接收多组时序脉冲信号后将其进行整形得到对应的多组方波信号，同时在接收到过零点信号后，从零开始计数，若同时检测到两组以上的方波信号的上升沿，则计数值加1，最后得到计数总值K后，根据下式计算获得伺服电机的旋转角度：

其中，θ表示伺服电机的旋转角度，N表示每个相对码道的光电传感器的总数。

7.如权利要求1所述的一种高精度的旋转编码器的测量方法，其特征在于，包括：

S1、在待测伺服电机上安装旋转编码器；

S2、旋转编码器的转动轴在伺服电机的带动下转动，使得光源模块发出的光线扫描照射到圆编码环上的多个相对码道以及固定零位码道上；

S3、每个相对码道上的光电传感器在光线的照射下先后感光并产生一组时序脉冲信号，固定零位码道在光线的照射下产生过零点信号；

S4、数据采集模块采集时序脉冲信号以及过零点信号后发送到DSP数据处理单元；

S5、DSP数据处理单元接收时序脉冲信号以及过零点信号后进行计数，进而计算获得伺服电机的旋转角度。

8.根据权利要求7所述的一种高精度的旋转编码器的测量方法，其特征在于，所述步骤S5，其具体为：

DSP数据处理单元接收时序脉冲信号后将其进行整形得到方波信号，同时在接收到过零点信号后，从零开始计数，若检测到方波信号的上升沿，则计数值加1，最后得到计数总值K后，根据下式计算获得伺服电机的旋转角度：

其中，θ表示伺服电机的旋转角度，N表示每个相对码道的光电传感器的总数。

9.根据权利要求7所述的一种高精度的旋转编码器的测量方法，其特征在于，所述步骤S5，其具体为：

所述DSP数据处理单元接收多组时序脉冲信号后将其进行整形得到对应的多组方波信号，同时在接收到过零点信号后，从零开始计数，若同时检测到两组以上的方波信号的上升沿，则计数值加1，最后得到计数总值K后，根据下式计算获得伺服电机的旋转角度：

其中，θ表示伺服电机的旋转角度，N表示每个相对码道的光电传感器的总数。