CN105783957A - 一种基于无线通讯技术的新型光电编码器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于无线通讯技术的新型光电编码器，包括底座、竖直设置在底座上的支柱和发射机构、设置在支柱顶端的检测机构，所述发射机构包括外壳、竖直设置在外壳内的发光二极管和设置在外壳上方的透镜，该基于无线通讯技术的新型光电编码器通过透镜将发光二极管发出的光线都垂直照射到码盘上，保证了光检测器对光信号检测的可靠性，提高了光电编码器的可靠性；通过无线发射电路中，第一三极管为主的信号放大电路，将无线信号放大，保证了无线信号发射的可靠性，同时，可调电容来调节振荡频率，从而提高了无线发射电路的可调性和实用性。

Description

一种基于无线通讯技术的新型光电编码器
技术领域
本发明涉及一种基于无线通讯技术的新型光电编码器。
背景技术
光电编码器，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。这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
在现有技术中，发光二极管发出光时，由于缺少相应设备的导向，会造成检测信号的不稳定；不仅如此，现在的光电编码器普遍缺少远程监控能力，这样大大降低了光电编码器的实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术缺少导光元件且缺少在线远程监控能力的不足，提供一种具有导功能且在线远程监控功能的基于无线通讯技术的新型光电编码器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于无线通讯技术的新型光电编码器，包括底座、竖直设置在底座上的支柱和发射机构、设置在支柱顶端的检测机构，所述发射机构包括外壳、竖直设置在外壳内的发光二极管和设置在外壳上方的透镜；
所述检测机构从下到上依次设置的码盘、挡板、光检测器和信号处理装置，所述挡板上设有两个开孔，所述开孔包括第一开孔和第二开孔，所述第一开孔和第二开孔位于发光二极管的正上方；
所述底座中设有中央控制装置，所述中央控制装置包括无线通讯模块，所述无线通讯模块包括无线发射电路和无线接收电路，所述无线发射电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、可调电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一三极管、第二三极管、电感和天线，所述第一三极管的基极与第一电容连接，所述第一三极管的基极通过第一电阻与第一三极管的集电极，所述第一三极管的通过第三电阻接地，所述第一三极管的集电极通过第二电阻外接5V直流电压电源，所述第一三极管的集电极通过第二电容与第二三极管的基极连接，所述第二三极管的基极通过第四电阻外接5V直流电压电源，所述第二三极管的基极通过第五电阻接地，所述第三电容与第五电阻并联，所述第二三极管的发射极通过第六电阻接地，所述第二三极管的发射极通过可调电容与第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的集电极通过可调电容和第四电容组成的串联电路外接5V直流电压电源，所述第二三极管的集电极通过第五电容与天线连接，所述电感与可调电容和第四电容组成的串联电路并联。
作为优选，通过提高发光二极管的发光强度，从而提高信号检测的可靠性，所述发光二极管为高亮度单色发光二极管。
作为优选，所述信号处理装置中设有光电二极管和信号处理模块，所述光电二极管与信号处理模块电连接。
作为优选，所述第一三极管和第二三极管均为PNP三极管。
作为优选，为了提高无线通讯模块的温度抗干扰能力，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻的温漂系数均为2.5％ppm。
本发明的有益效果是，该基于无线通讯技术的新型光电编码器通过透镜将发光二极管发出的光线都垂直照射到码盘上，保证了光检测器对光信号检测的可靠性，提高了光电编码器的可靠性；通过无线发射电路中，第一三极管为主的信号放大电路，将无线信号放大，保证了无线信号发射的可靠性，同时，可调电容来调节振荡频率，从而提高了无线发射电路的可调性和实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明基于无线通讯技术的新型光电编码器的结构示意图；
图2是本发明基于无线通讯技术的新型光电编码器的发射机构的结构示意图；
图3是本发明基于无线通讯技术的新型光电编码器的挡板的结构示意图；
图4是本发明基于无线通讯技术的新型光电编码器的无线发射电路的电路原理图；
图中：1.底座，2.发射机构，2-1.外壳，2-2.发光二极管，2-3.透镜，3.支柱，4.码盘，5.挡板，6.光检测器，7.信号处理装置，5-1.第一开孔，5-2.第二开孔，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容，C5.第五电容，Cp1.可调电容，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，R6.第六电阻，Q1.第一三极管，Q2.第二三极管，L1.电感，ANT.天线。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图4所示，一种基于无线通讯技术的新型光电编码器，包括底座1、竖直设置在底座1上的支柱3和发射机构2、设置在支柱3顶端的检测机构，所述发射机构2包括外壳2-1、竖直设置在外壳2-1内的发光二极管2-2和设置在外壳2-1上方的透镜2-3；
所述检测机构从下到上依次设置的码盘4、挡板5、光检测器6和信号处理装置7，所述挡板5上设有两个开孔，所述开孔包括第一开孔5-1和第二开孔5-2，所述第一开孔5-1和第二开孔5-2位于发光二极管2-2的正上方；
所述底座1中设有中央控制装置，所述中央控制装置包括无线通讯模块，所述无线通讯模块包括无线发射电路和无线接收电路，所述无线发射电路包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、可调电容Cp1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一三极管Q1、第二三极管Q2、电感L1和天线ANT，所述第一三极管Q1的基极与第一电容C1连接，所述第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1与第一三极管Q1的集电极，所述第一三极管Q1的通过第三电阻R3接地，所述第一三极管Q1的集电极通过第二电阻R2外接5V直流电压电源，所述第一三极管Q1的集电极通过第二电容C2与第二三极管Q2的基极连接，所述第二三极管Q2的基极通过第四电阻R4外接5V直流电压电源，所述第二三极管Q2的基极通过第五电阻R5接地，所述第三电容C3与第五电阻R5并联，所述第二三极管Q2的发射极通过第六电阻R6接地，所述第二三极管Q2的发射极通过可调电容Cp1与第二三极管Q2的集电极连接，所述第二三极管Q2的集电极通过可调电容Cp1和第四电容C4组成的串联电路外接5V直流电压电源，所述第二三极管Q2的集电极通过第五电容C5与天线ANT连接，所述电感L1与可调电容Cp1和第四电容C4组成的串联电路并联。
作为优选，通过提高发光二极管2-2的发光强度，从而提高信号检测的可靠性，所述发光二极管2-2为高亮度单色发光二极管。
作为优选，所述信号处理装置7中设有光电二极管和信号处理模块，所述光电二极管与信号处理模块电连接。
作为优选，所述第一三极管Q1和第二三极管Q2均为PNP三极管。
作为优选，为了提高无线通讯模块的温度抗干扰能力，所述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6的温漂系数均为2.5％ppm。
该基于无线通讯技术的新型光电编码器的工作原理是：发光二极管2-2发出相应光强，经过外壳2-1上方的透镜2-3将光线都垂直照射到码盘4上，随后光线经过挡板5将光线进行分解成两个光脉冲信号，随后经过光检测器6对光脉冲进行检测感应，最后由信号处理装置7处理判断，从而计算出转速。
无线发射电路中，首先以第一三极管Q1为主的信号放大电路，将无线信号放大，保证了无线信号发射的可靠性，经过第二电容C2耦合到由第二三极管Q2为主组成的振荡器进行调幅，再由第四电容C4、可调电容Cp1和电感L1组成的电容三点式振荡槽路，正反馈电压取自可调电容Cp1，振荡频率的改变由可调电容Cp1来调节实现，从而提高了无线发射电路的可调性和实用性。最后高频调幅信号经过第五电容C5耦合到天线ANT上发射出去。
与现有技术相比，该基于无线通讯技术的新型光电编码器通过透镜2-3将发光二极管2-2发出的光线都垂直照射到码盘4上，保证了光检测器6对光信号检测的可靠性，提高了光电编码器的可靠性；通过无线发射电路中，第一三极管Q1为主的信号放大电路，将无线信号放大，保证了无线信号发射的可靠性，同时，可调电容Cp1来调节振荡频率，从而提高了无线发射电路的可调性和实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种基于无线通讯技术的新型光电编码器，其特征在于，包括底座(1)、竖直设置在底座(1)上的支柱(3)和发射机构(2)、设置在支柱(3)顶端的检测机构，所述发射机构(2)包括外壳(2-1)、竖直设置在外壳(2-1)内的发光二极管(2-2)和设置在外壳(2-1)上方的透镜(2-3)；
所述检测机构从下到上依次设置的码盘(4)、挡板(5)、光检测器(6)和信号处理装置(7)，所述挡板(5)上设有两个开孔，所述开孔包括第一开孔(5-1)和第二开孔(5-2)，所述第一开孔(5-1)和第二开孔(5-2)位于发光二极管(2-2)的正上方；
所述底座(1)中设有中央控制装置，所述中央控制装置包括无线通讯模块，所述无线通讯模块包括无线发射电路和无线接收电路，所述无线发射电路包括第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、可调电容(Cp1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)、电感(L1)和天线(ANT)，所述第一三极管(Q1)的基极与第一电容(C1)连接，所述第一三极管(Q1)的基极通过第一电阻(R1)与第一三极管(Q1)的集电极，所述第一三极管(Q1)的通过第三电阻(R3)接地，所述第一三极管(Q1)的集电极通过第二电阻(R2)外接5V直流电压电源，所述第一三极管(Q1)的集电极通过第二电容(C2)与第二三极管(Q2)的基极连接，所述第二三极管(Q2)的基极通过第四电阻(R4)外接5V直流电压电源，所述第二三极管(Q2)的基极通过第五电阻(R5)接地，所述第三电容(C3)与第五电阻(R5)并联，所述第二三极管(Q2)的发射极通过第六电阻(R6)接地，所述第二三极管(Q2)的发射极通过可调电容(Cp1)与第二三极管(Q2)的集电极连接，所述第二三极管(Q2)的集电极通过可调电容(Cp1)和第四电容(C4)组成的串联电路外接5V直流电压电源，所述第二三极管(Q2)的集电极通过第五电容(C5)与天线(ANT)连接，所述电感(L1)与可调电容(Cp1)和第四电容(C4)组成的串联电路并联。
2.如权利要求1所述的基于无线通讯技术的新型光电编码器，其特征在于，所述发光二极管(2-2)为高亮度单色发光二极管。
3.如权利要求1所述的基于无线通讯技术的新型光电编码器，其特征在于，所述信号处理装置(7)中设有光电二极管和信号处理模块，所述光电二极管与信号处理模块电连接。
4.如权利要求1所述的基于无线通讯技术的新型光电编码器，其特征在于，所述第一三极管(Q1)和第二三极管(Q2)均为PNP三极管。
5.如权利要求1所述的基于无线通讯技术的新型光电编码器，其特征在于，所述第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)和第六电阻(R6)的温漂系数均为2.5％ppm。
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