CN109579711A - 一种绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，包括下述步骤：将绝对位置编码的光栅分为N条码道，第一条为绝对码道，其余N‑1条码道为等距增量码道；所述绝对码道由奇偶位跨区识别码区、格雷码区、区间码区(有或无)和过区间码区(有或无)组成；所述等距增量码道包括有刻线均匀间隔分布的低位等距增量码道和高位等距增量码道；所述低位等距增量码道刻线数等于格雷码数量；所述高位等距增量码道刻线数可根据需要；光栅绝对码道编码区域透光或反射光到光电元件时对应编码为“1”，不透光或不反射光到光电元件时对应编码为“0”；译码时通过FPGA芯片对各个码道读取的位置数据进行整合。本发明可以保证在任意编码长度范围内的绝对位置编码都是唯一的。

Description

一种绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法
技术领域
本发明属于绝对位置位移传感器技术领域，具体涉及一种绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法。
背景技术
全闭环直接位置控制方案是目前高精度机器人、高档数控机床等应用当中主流的高精度控制方案。其中，位置位移传感器是高精度全闭环直接位置控制方案当中的关键传感器。采用绝对位置编码光栅的位置位移传感器可以在上电时直接反馈当前绝对位置信息，不需要通过回零寻找绝对参考点的方式来确认绝对位置。因此这类绝对位置位移传感器有着更广泛的应用范围。
目前位置位移传感器中常用的绝对位置编码译码方式主要为采用伪随机码的编码译码方案(主要应用于绝对光栅尺和绝对角度编码器)和采用多圈格雷码的编码译码方案(主要应用于旋转编码器)。采用伪随机码进行绝对位置编码译码的光栅多为金属反射式光栅，一般有两条码道(一条绝对码道，一条增量码道)，或为一条绝对与增量的混合码道。这类采用伪随机码编码的绝对光栅由于每个绝对位置对应一个绝对编码，要保证较长范围内编码译码的准确性，伪随机码编码往往较为复杂。因此要达到高精度和高分辨率时，采用伪随机码编码的绝对光栅光刻工艺难度大。而且在传感器进行光电扫描读取光栅刻线边缘的数据时，由于光栅码道上缺乏辅助手段进行对编码数据读取进行确认纠错，出现误读位置编码的几率较大，这也就限制了编码器的速度性能。此外其后续译码电路，由于对每个绝对位置的伪随机编码进行译码，数据处理量大，这就对信号处理芯片有着精度和速度的高要求才能满足实际应用中的需求。而采用多圈格雷码进行绝对位置编码译码方案编码方式较为简单，但由于编码长度有限，不适用于直线光栅，主要应用于圆光栅。当圆光栅需要达到高分辨率时，由于格雷码的圈数增多，导致圆光栅码道宽度增大，圆光栅码道内外圈对应相同角度的弦长差也相应增大。结果首先就是高精度和高分辨率的圆光栅制作工艺难度增大，另外也导致编码器体积增大。然而对编码器有着高精度和高分辨率要求的应用中往往也伴随着对其安装空间有严格限制，这就限制了这类采用多圈格雷码进行绝对位置编码译码的圆光栅在高精度要求应用领域的应用推广。此外这类圆光栅的码道宽度增大也导致进行光电扫描的传感器外形需要进行相应调整才能保证准确读取位置数据。
因此，现在需要设计一种绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，使得其光栅制作工艺难度较低，可对传感器进行光电扫描读取光栅刻线边缘的数据进行确认纠错，同时适用于金属反射式光栅和玻璃透射式光栅。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，通过本发明可以保证在任意编码长度范围内的绝对位置编码都是唯一的，同时只需要少量位数就可以实现较大长度范围内的编码。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，包括下述步骤：
将绝对位置编码的光栅分为N条码道，第一条为绝对码道，其余N-1条码道为等距增量码道，N为大于或等于2的整数；
所述绝对码道包括格雷码区、区间码区和过区间码区，其中格雷码区长度大于0，所述区间码区和过区间码区长度大于或等于0；所述格雷码区位于绝对码道的内侧或下侧，由多位格雷码的编码位相对于增量码道刻线纵向排列；
所述等距增量刻线数量与格雷码数量整数倍相等，等距增量刻线宽度等于格雷码长度整数倍等分；所述等距增量码道包括有均匀间隔分布的低位等距增量码道和高位等距增量码道；
所述低位等距增量码道刻线数等于格雷码数量，每个低位等距增量码道刻线宽度等于格雷码宽度的一半，即每个格雷码对应一个完整低位等距增量码道刻线循环单元；
所述高位等距增量码道刻线数根据需要，设置为低位等距增量码道刻线数的M倍，M为大于等于2的整数，即每个低位等距增量码道刻线循环单元对应相应完整整数倍的高位等距增量刻码道线循环单元；
光栅绝对码道编码区域透光或反射光到光电元件时对应编码为“1”，不透光或不反射光到光电元件时对应编码为“0”；
译码时通过FPGA芯片对各个码道读取的位置数据进行整合。
作为优选的技术方案，所述绝对码道还包括奇偶位跨区识别码区，所述奇偶位跨区识别码区为1位“0”和“1”等距间隔编码，位于格雷码区内侧或下侧；奇偶位跨区识别码可选择位于从奇数位格雷码跨向偶数位格雷码之间编码为“0”，位于从偶数位格雷码跨向奇数位格雷码之间编码则为“1”；或可选择位于从奇数位格雷码跨向偶数位格雷码之间编码为“1”，位于从偶数位格雷码跨向奇数位格雷码之间编码则为“0”；奇偶位跨区识别码长度为一个格雷码长度，宽度为1位格雷码编码宽度；当奇偶位跨区识别码选择位于从奇数位格雷码跨向偶数位格雷码之间编码为“0”时，奇偶位跨区识别码起始位置与奇数位格雷码中线位置纵向对齐，奇偶位跨区识别码终止位置与偶数位格雷码中线位置纵向对齐
作为优选的技术方案，所述绝对码道的格雷码区为10位格雷码编码；对于较小直径的圆光栅，格雷码区包含1024个10位格雷码编码，格雷码从左至右编码顺序为0-1023；对于较大直径的圆光栅，依据圆光栅直径，格雷码区设置包含二进制倍数的10位格雷码编码循环单元，每个完整的格雷码编码循环单元包含1024个10位格雷码编码，格雷码从左至右编码顺序为0-1023，格雷码编码循环单元按相同的格雷码编码排列顺序进行循环；
对于直线光栅，每个格雷码长度0.25mm，每个完整的格雷码编码循环单元包含1024个10位格雷码编码，格雷码编码循环单元按相同的格雷码编码排列顺序进行循环，一个完整循环单元长度为256mm；
格雷码编码循环单元中的每个10位格雷码编码与相邻的10位格雷码编码之间只有一位格雷码编码的差别；且格雷码编码循环单元中的第一个10位格雷码编码与最后一个10位格雷码编码之间也只有一位格雷码编码的差别。
作为优选的技术方案，当区间码区长度不为0时，所述区间码区位于格雷码区外侧或上侧，当需要进行较大直径圆光栅或较长长度直线光栅编码时，区间码可设为2-8位，区间码最多为256个，此时如直线光栅绝对码道的编码长度最多为65536mm；当需要进行更长长度的编码时，设置成8位以上的区间码；设定位数区间码的编码位相对于增量码道刻线纵向排列；单个区间码长度比一个完整格雷码编码循环单元长度短一个格雷码长度，相邻两个区间码间隔1个倍格雷码长度距离；单个区间码起始位置与格雷码编码循环单元第一个格雷码中线位置纵向对齐，区间码终止位置与格雷码编码循环单元最后一个格雷码中线位置纵向对齐。
作为优选的技术方案，所述过区间码区长度大于0时，该过区间码区位于区间码区外侧或上侧；当需要进行较大直径圆光栅或较长长度直线光栅编码时，过区间码可设为3-9位，或依据实际需求设置更多位，位数比区间码位数多一位，数量与区间码数量相等，确保过区间码不会出现所有编码位都为“0”；设定位数过区间码的编码位相对于增量码道刻线纵向排列；过区间码长度等于格雷码长度的3倍，中心线与相邻两个格雷码编码循环单元之间的刻线分界线纵向对齐，向两侧各延伸1.5倍格雷码长度。
作为优选的技术方案，所述过区间码区除过区间码之外的区域与前一个格雷码编码位循环单元最末尾的几个格雷码中的第10位编码位形成反码；当最末尾的几个格雷码中的第10位编码位设置成透光或可反射光时，即编码为“1”，过区间码区除过区间码之外的区域设置为不透光或不反射光，即编码为“0”；当最末尾的几个格雷码中的第10位编码位设置成不透光或不反射光时，即编码为“0”，过区间码区除过区间码之外的区域设置为透光或可反射光，即编码为“1”。
作为优选的技术方案，所述光栅的第二条码道为低位等距增量码道，等距增量刻线的起始位置与10位格雷码编码刻线起始位置纵向对齐，两个相邻等距增量刻线间隔距离与刻线宽度相等，都为0.5倍格雷码长度。
作为优选的技术方案，当N＞2时，所述光栅有第三条码道，当需要获取高分辨率位置信号时，光栅的第三条码道设置为高位等距增量码道，高位等距增量码道等距增量刻线数量是低位等距增量码道等距增量刻线数量的整数倍；高位等距增量码道等距增量刻线的起始位置与10位格雷码编码刻线起始位置纵向对齐；两个相邻高位等距增量刻线间隔距离与刻线宽度相等，均为一个格雷码长度除以高位等距增量码道等距增量刻线数量相对于低位等距增量码道等距增量刻线数量的整数倍数。
作为优选的技术方案，所述通过线性图像传感器对光栅绝对码道透光到或反射光到传感器的区域时感应对应编码为“1”，对不透光或不反射光到传感器的区域感应对应编码为“0”，绝对码道1最内侧的奇偶位跨区识别码区识别计入1位奇偶位跨区识别码；光栅格雷码道的每个10位格雷码编码从位于绝对码道格雷码区的内侧或下侧最边缘的格雷码编码位计入为位置编码的第一位，格雷码区外侧或上侧最边缘的格雷码编码位计入为位置编码的第十位；当需要进行较大直径圆光栅或较长长度直线光栅编码设置区间码和过区间码时，编码也是从区间码区和过区间码区内侧或下侧最边缘的编码位分别计入为区间码和过区间码的第一位，区间码区和过区间码区外侧或上侧最边缘的编码位分别计入为区间码和过区间码的最后一位；最终绝对码编码排列顺序为：奇偶位跨区识别码区+格雷码+区间码+过区间码。当线性图像传感器不在过区间码区域时，格雷码+区间码都是确定信号，此时FPGA只以格雷码+区间码的编码组合来确定绝对码道位置；当线性图像传感器在过区间码区域，但还未进入相邻区间码间隔的区域时，此时FPGA以奇偶位跨区识别码区+格雷码+区间码+过区间码的编码组合来确定绝对码道位置，指示将进入区间码变化区域；当线性图像传感器进入相邻区间码间隔的区域时，由于区间码存在不确定性，此时FPGA只以奇偶位跨区识别码区+格雷码+过区间码的编码组合来确定绝对码道位置；这样确保在较长长度绝对位置编码时，在绝对码道任意位置移动到下一个位置时，都只有一个编码位会发生变化，保证译码的准确性。由于制造精度、信号相位差精度等原因，在绝对码道任意位置移动到下一个位置对于编码识别存在可能的不确定性时，FPGA通过识别奇偶位跨区识别码来确认从当前格雷码与移动到的下一个格雷码的奇偶排列位置关系，保证译码的准确性。
作为优选的技术方案，所述通过专用芯片对分别低位等距增量码道和高位等距增量码道通过光电扫描产生的正弦信号进行信号周期数计数和周期内信号细分，根据所需分辨率，设置所需信号的细分倍数。
作为优选的技术方案，所述通过FPGA将当前任意位置处绝对码道的编码信号，以及低位等距增量码道和高位等距增量码道的细分信号进行整合，编码信号顺序为：绝对编码+细分信号周期数+细分信号周期内计数，从而完成当前任意位置唯一绝对编码的无错编码译码，向控制系统反馈当前绝对位置信号。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1.本发明中绝对码道编码采用格雷码区+区间码区+过区间码区组合的形式，可以保证在任意编码长度范围内的绝对位置编码都是唯一的，同时只需要少量位数就可以实现较大长度范围内的编码。
2.本发明中相邻的格雷码之间只有一个编码位的差异，同时奇偶位跨区识别码的设置可以辅助编码器准确读取相邻两个格雷码之间的位置信息，区间码和过区间码区的设置则可以辅助编码器准确读取两个格雷码编码循环单元之间的位置信息，防止误读位置信号。并且可保证编码器读在读取任意位置的下一个绝对位置编码时，不会出现同时有两个编码位发生变化，以防出现过大的光电信号幅值波动，引发误读位置信号。
3.本发明绝对码道编码方式更简单，降低了光栅光刻工艺难度，有利于大规模生产中提高光栅制作精度。
4.本发明采用绝对码道和增量码道组合，可以减少需要处理的绝对位置信号数据量，再通过专用传感器芯片和细分芯片分别处理对应信号，有利于提高编码器的速度性能。
5.本发明绝对位置编码方式适合于各种透射式或反射式的直线光栅和圆光栅。
附图说明
图1为本发明绝对码道编码采用格雷码区+区间码区+过区间码区组合的形式的直线光栅编码示意图；
图2为本发明绝对码道编码采用奇偶位跨区识别码区+格雷码区+区间码区+过区间码区组合的形式的直线光栅编码示意图；
图3为与图2直线光栅编码对应的圆光栅编码示意图；
图4为图2的直线光栅编码对应的译码过程示意图。
附图标记说明：1、绝对码道；2、低位等距增量码道；3、高位等距增量码道；11、格雷码区；12、区间码区；13、过区间码区；14、奇偶位跨区识别码区；111、格雷码第一编码位；112、格雷码第十编码位；113、格雷码编码循环单元最后几位格雷码的第10编码位；121、第一区间码；122、第二区间码；131、过区间码；132、过区间码区除过区间码以外区域；4、细分芯片；5、FPGA芯片；6、线性图像传感器；7、光电扫描接收元件。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，本实施例一种绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，直线光栅绝对位置编码分为3条码道，第一条为绝对码道1，第二码道、第三码道为等距增量码道。绝对码道1由格雷码区11、区间码区12及过区间码区13组成。第二条码道为低位等距增量码道2，低位等距增量码道2刻线数等于格雷码数量，每个低位等距增量码道2刻线宽度等于格雷码宽度的一半，即每个格雷码对应一个完整低位等距增量码道2刻线循环单元。第三条码道为高位等距增量码道3，高位等距增量码道3刻线数设置为低位等距增量码道2刻线数的32倍。即每个低位等距增量码道2刻线循环单元对应32个完整高位等距增量码道3刻线循环单元。光栅绝对码道1编码区域透光或反射光到光电元件时对应编码为“1”，不透光或不反射光到光电元件时对应编码为“0”。译码时通过FPGA芯片5对各个码道读取的位置数据进行整合。
所述绝对码道1的格雷码区11为10位格雷码编码，位于绝对码道1的下侧。10格位雷码的编码位相对于增量码道刻线纵向排列。每个格雷码长度0.25mm，每个完整的格雷码编码循环单元包含1024个10位格雷码编码，格雷码编码循环单元按相同的格雷码编码排列顺序进行循环，循环单元长度为256mm。格雷码编码循环单元中的每个10位格雷码编码与相邻的10位格雷码编码之间只有一位格雷码编码的差别。且格雷码编码循环单元中的第一个10位格雷码编码与最后一个10位格雷码编码之间也只有一位格雷码编码的差别。这样可以保证编码器连续读取位置数据时不会出现过大的光电信号幅值波动，以防引发误读位置信号。
所述区间码区12位于格雷码区11上侧。区间码可设为4位，这样可设置16个区间码,编码长度最多达到4096mm。4位区间码的编码位相对于增量码道刻线纵向排列。单个区间码长度比一个完整格雷码编码循环单元长度短一个格雷码长度，相邻两个区间码第一区间码121、第二区间码122间隔一个格雷码长度距离。第二区间码122起始位置与格雷码编码循环单元第一个格雷码中线位置纵向对齐，第二区间码121终止位置与格雷码编码循环单元最后一个格雷码中线位置纵向对齐。这样可以在编码器读取到下一区间码位置时，不会出现同时有两个编码位(即一个格雷码编码位和一个区间码编码位)发生变化，以防出现过大的光电信号幅值波动，引发误读位置信号。
所述过区间码区13位于区间码区12上侧。过区间码可设为4位，位数与区间码位数相同，数量与区间码数量相等。4位过区间码的编码位相对于增量码道刻线纵向排列。过区间码131长度等于格雷码长度的3倍，中心线与相邻两个格雷码编码循环单元之间的刻线分界线纵向对齐，向两侧各延伸1.5倍格雷码长度。这样可以在编码器读取到下一个区间码之前识别到将进行区间码信号读取，并在相邻两个区间码刻线之间的一个格雷码长度空缺处继续正确读取位置信息，同时又不会出现同时有两个编码位(即一个格雷码编码位和一个区间码编码位，或是一个格雷码编码位和一个过区间码编码位，或是一个过区间码编码位和一个区间码编码位)发生变化，以防出现过大的光电信号幅值波动，引发误读位置信号。
所述过区间码区除过区间码之外的区域132与前一个格雷码编码位循环单元最末尾的几个格雷码中的第10位编码位113形成反码。当最末尾的几个格雷码中的第10位编码位113设置成不透光或不反射光时，过区间码区除过区间码之外的区域132设置为透光或可反射光。
所述直线光栅的第二条码道为低位等距增量码道2，低位等距增量码道2刻线数量与格雷码数量相等，低位等距增量码道2刻线宽度等于0.5倍格雷码长度，低位等距增量码道2刻线的起始位置与10位格雷码编码刻线起始位置纵向对齐。两个相邻低位等距增量码道2刻线间隔距离与刻线宽度相等，都为0.5倍格雷码长度。
所述直线光栅的第三条码道设置为高位等距增量码道3，高位等距增量码道3刻线数量是低位等距增量码道2刻线数量的32倍。高位等距增量码道3刻线的起始位置与10位格雷码编码刻线起始位置纵向对齐。两个相邻高位等距增量码道3刻线间隔距离与高位等距增量码道3刻线宽度相等，均为一个格雷码长度的1/32。
所述通过线性图像传感器6对光栅绝对码道1透光到或反射光到线性图像传感器6时感应对应编码为“1”，对不透光或不反射光到传感器的区域感应对应编码为“0”。光栅格雷码道的每个10位格雷码编码从位于绝对码道的下侧最边缘的格雷码编码位计入为位置编码的第一位，格雷码区上侧最边缘的格雷码编码位计入为位置编码的第十位。区间码和过区间码也是从区间码区和过区间码区下侧最边缘的编码位分别计入为区间码和过区间码的第一位，区间码区和过区间码区上侧最边缘的编码位分别计入为区间码和过区间码的最后一位。最终绝对码编码排列顺序为：格雷码+区间码+过区间码。当线性图像传感器不在过区间码区域时，格雷码+区间码都是确定信号，此时FPGA只以格雷码+区间码的编码组合来确定绝对码道位置；当线性图像传感器在过区间码区域，但还未进入相邻区间码间隔的区域时，此时FPGA以格雷码+区间码+过区间码的编码组合来确定绝对码道位置，指示将进入区间码变化区域；当线性图像传感器进入相邻区间码间隔的区域时，由于区间码存在不确定性，此时FPGA只以格雷码+过区间码的编码组合来确定绝对码道位置。这样确保在较长长度绝对位置编码时，在绝对码道任意位置移动到下一个位置时，都只有一个编码位会发生变化，保证译码的准确性。
如图1所示绝对码道从左至右绝对编码如表1所示：
表1
通过专用细分芯片对第三码道(高位等距增量码道3)经光电扫描产生的正弦信号进行信号周期数计数和8192倍周期内信号细分，并通过专用细分芯片对第二码道(低位等距增量码道2)经光电扫描产生的正弦信号进行信号周期数计数和32倍周期内信号细分，这样编码器最终分辨率可达到1nm。
实施例2
如图3所示，本实施例一种绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法中，较小直径的圆光栅绝对位置编码分为3条码道，第一条为绝对码道1，第二码道、第三码道为等距增量码道。绝对码道1由格雷码区11和奇偶位跨区识别码区14组成。第二条码道为低位等距增量码道2，低位等距增量码道2刻线数等于格雷码数量，每个低位等距增量码道2刻线宽度等于一个格雷码宽度的一半，即每个格雷码对应一个完整低位等距增量码道2刻线循环单元。第三条码道为高位等距增量码道3，高位等距增量码道3刻线数为低位等距增量码道刻线数的64倍。即每个低位等距增量码道2刻线循环单元对应64个完整的高位等距增量码道3刻线循环单元。光栅绝对码道编码区域透光或反射光到线性图像传感器6或光电扫描接收元件7时对应编码为“1”，不透光或不反射光到线性图像传感器6或光电扫描接收元件7时对应编码为“0”。译码时通过FPGA芯片5对各个码道读取的位置数据进行整合。
所述绝对码道1的格雷码区11为10位格雷码编码，位于绝对码道1的外侧。10格位雷码的编码位相对于增量码道刻线纵向排列。格雷码区11包含1024个10位格雷码编码，格雷码从左至右编码顺序为0-1023。每个10位格雷码编码与相邻的10位格雷码编码之间只有一位格雷码编码的差别。且格雷码编码循环单元中的第一个10位格雷码编码与最后一个10位格雷码编码之间也只有一位格雷码编码的差别。这样可以保证编码器连续读取位置数据时不会出现过大的光电信号幅值波动，以防引发误读位置信号。
所述绝对码道1的奇偶位跨区识别码区14为1位“0”和“1”等距间隔编码，位于格雷码区内侧。奇偶位跨区识别码选择位于从奇数位格雷码跨向偶数位格雷码之间编码为“0”(即不透光或不可反射光)，位于从偶数位格雷码跨向奇数位格雷码之间编码则为“1”(即透光或可反射光)。奇偶位跨区识别码长度为一个格雷码长度，宽度为1位格雷码编码宽度。奇偶位跨区识别码起始位置与奇数位格雷码中线位置纵向对齐，奇偶位跨区识别码终止位置与偶数位格雷码中线位置纵向对齐。
所述圆光栅的第二条码道为低位等距增量码道2，低位等距增量码道2的刻线数量与格雷码数量相等，等距增量刻线宽度等于0.5倍格雷码长度，等距增量刻线的起始位置与10位格雷码编码刻线起始位置纵向对齐。两个相邻等距增量刻线间隔距离与刻线宽度相等，都为0.5倍格雷码长度。
所述圆光栅的第三条码道设置为高位等距增量码道3，高位等距增量码道3刻线数量是低位等距增量码道2刻线数量的64倍。高位等距增量码道3刻线的起始位置与10位格雷码编码刻线起始位置纵向对齐。两个相邻高位等距增量码道3刻线间隔距离与高位等距增量码道3刻线宽度相等，均为一个格雷码长度的1/64。
所述通过线性图像传感器6对光栅绝对码道透光到或反射光到线性图像传感器6时感应对应编码为“1”，对不透光或不反射光到线性图像传感器6时感应对应编码为“0”。绝对码道1最内侧的奇偶位跨区识别码区识别计入1位奇偶位跨区识别码。光栅格雷码道的每个10位格雷码编码从位于绝对码道1的格雷码区内侧最边缘的格雷码编码位计入为格雷码第一编码位111，格雷码区11外侧最边缘的格雷码编码位计入为格雷码第十编码位112。如图2所示绝对码道从左至右绝对编码如表2所示：
表2
由于制造精度、信号相位差精度等原因，在绝对码道任意位置移动到下一个位置对于编码识别存在可能的不确定性时，FPGA芯片5通过识别奇偶位跨区识别码来确认从当前格雷码与移动到的下一个格雷码的奇偶排列位置关系，保证译码的准确性。
进一步的，通过专用细分芯片4对第三码道(高位等距增量码道3)经光电扫描产生的正弦信号进行信号周期数计数和8192倍周期内信号细分，并通过专用细分芯片4对第二码道(低位等距增量码道2)通过光电扫描产生的正弦信号进行信号周期数计数和64倍周期内信号细分，这样编码器最终分辨率可达到29位。
如图4所示，所述通过FPGA将当前任意位置处绝对码道1的绝对编码信号，以及第二码道(低位等距增量码道2)和第三码道(高位等距增量码道3)的细分信号进行整合，最终编码信号顺序为：绝对编码+细分信号周期数+细分信号周期内计数。从而完成当前任意位置唯一绝对编码的无错编码译码，向控制系统反馈当前绝对位置信号。
实施例3
如图2所示，本实施例一种绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，直线光栅绝对位置编码分为3条码道，第一条为绝对码道1，第二码道、第三码道为等距增量码道。绝对码道1由奇偶位跨区识别码区14、格雷码区11、区间码区12及过区间码区13组成。第二条码道为低位等距增量码道2，低位等距增量码道2刻线数等于格雷码数量，每个低位等距增量码道2刻线宽度等于格雷码宽度的一半，即每个格雷码对应一个完整低位等距增量码道2刻线循环单元。第三条码道为高位等距增量码道3，高位等距增量码道3刻线数设置为低位等距增量码道2刻线数的32倍。即每个低位等距增量码道2刻线循环单元对应32个完整高位等距增量码道3刻线循环单元。光栅绝对码道1编码区域透光或反射光到光电元件时对应编码为“1”，不透光或不反射光到光电元件时对应编码为“0”。译码时通过FPGA芯片5对各个码道读取的位置数据进行整合。
所述绝对码道1的格雷码区11为10位格雷码编码，位于绝对码道1的下侧。10格位雷码的编码位相对于增量码道刻线纵向排列。每个格雷码长度0.25mm，每个完整的格雷码编码循环单元包含1024个10位格雷码编码，格雷码从左至右编码顺序为0-1023，格雷码编码循环单元按相同的格雷码编码排列顺序进行循环，循环单元长度为256mm。格雷码编码循环单元中的每个10位格雷码编码与相邻的10位格雷码编码之间只有一位格雷码编码的差别。且格雷码编码循环单元中的第一个10位格雷码编码与最后一个10位格雷码编码之间也只有一位格雷码编码的差别。这样可以保证编码器连续读取位置数据时不会出现过大的光电信号幅值波动，以防引发误读位置信号。
所述绝对码道1的奇偶位跨区识别码区14为1位“0”和“1”等距间隔编码，位于格雷码区内侧。奇偶位跨区识别码选择位于从奇数位格雷码跨向偶数位格雷码之间编码为“0”(即不透光或不可反射光)，位于从偶数位格雷码跨向奇数位格雷码之间编码则为“1”(即透光或可反射光)。奇偶位跨区识别码长度为一个格雷码长度，宽度为1位格雷码编码宽度。奇偶位跨区识别码起始位置与奇数位格雷码中线位置纵向对齐，奇偶位跨区识别码终止位置与偶数位格雷码中线位置纵向对齐。
所述区间码区12位于格雷码区11上侧。区间码可设为4位，这样可设置16个区间码,编码长度最多达到4096mm。4位区间码的编码位相对于增量码道刻线纵向排列。单个区间码长度比一个完整格雷码编码循环单元长度短一个格雷码长度，相邻两个区间码第一区间码121、第二区间码122间隔一个格雷码长度距离。第二区间码122起始位置与格雷码编码循环单元第一个格雷码中线位置纵向对齐，第二区间码121终止位置与格雷码编码循环单元最后一个格雷码中线位置纵向对齐。这样可以在编码器读取到下一区间码位置时，不会出现同时有两个编码位(即一个格雷码编码位和一个区间码编码位)发生变化，以防出现过大的光电信号幅值波动，引发误读位置信号。
所述过区间码区13位于区间码区12上侧。过区间码可设为5位，位数比区间码位数多一位，数量与区间码数量相等，确保过区间码不会出现所有编码位都为“0”。4位过区间码的编码位相对于增量码道刻线纵向排列。过区间码131长度等于格雷码长度的3倍，中心线与相邻两个格雷码编码循环单元之间的刻线分界线纵向对齐，向两侧各延伸1.5倍格雷码长度。这样可以在编码器读取到下一个区间码之前识别到将进行区间码信号读取，并在相邻两个区间码刻线之间的一个格雷码长度空缺处继续正确读取位置信息，同时又不会出现同时有两个编码位(即一个格雷码编码位和一个区间码编码位，或是一个格雷码编码位和一个过区间码编码位，或是一个过区间码编码位和一个区间码编码位)发生变化，以防出现过大的光电信号幅值波动，引发误读位置信号。
所述过区间码区除过区间码之外的区域132与前一个格雷码编码位循环单元最末尾的几个格雷码中的第10位编码位113形成反码。当最末尾的几个格雷码中的第10位编码位113设置成不透光或不反射光时，过区间码区除过区间码之外的区域132设置为透光或可反射光。
所述直线光栅的第二条码道为低位等距增量码道2，低位等距增量码道2刻线数量与格雷码数量相等，低位等距增量码道2刻线宽度等于0.5倍格雷码长度，低位等距增量码道2刻线的起始位置与10位格雷码编码刻线起始位置纵向对齐。两个相邻低位等距增量码道2刻线间隔距离与刻线宽度相等，都为0.5倍格雷码长度。
所述直线光栅的第三条码道设置为高位等距增量码道3，高位等距增量码道3刻线数量是低位等距增量码道2刻线数量的32倍。高位等距增量码道3刻线的起始位置与10位格雷码编码刻线起始位置纵向对齐。两个相邻高位等距增量码道3刻线间隔距离与高位等距增量码道3刻线宽度相等，均为一个格雷码长度的1/32。
所述通过线性图像传感器6对光栅绝对码道1透光到或反射光到线性图像传感器6时感应对应编码为“1”，对不透光或不反射光到传感器的区域感应对应编码为“0”。绝对码道1最内侧的奇偶位跨区识别码区识别计入1位奇偶位跨区识别码。光栅格雷码道的每个10位格雷码编码从位于绝对码道格雷码区的下侧最边缘的格雷码编码位计入为位置编码的第一位，格雷码区上侧最边缘的格雷码编码位计入为位置编码的第十位。区间码和过区间码也是从区间码区和过区间码区下侧最边缘的编码位分别计入为区间码和过区间码的第一位，区间码区和过区间码区上侧最边缘的编码位分别计入为区间码和过区间码的最后一位。最终绝对码编码排列顺序为：格雷码+区间码+过区间码。当线性图像传感器不在过区间码区域时，格雷码+区间码都是确定信号，此时FPGA芯片5只以奇偶位跨区识别码区+格雷码+区间码的编码组合来确定绝对码道位置；当线性图像传感器在过区间码区域，但还未进入相邻区间码间隔的区域时，此时FPGA芯片5以奇偶位跨区识别码区+格雷码+区间码+过区间码的编码组合来确定绝对码道位置，指示将进入区间码变化区域；当线性图像传感器进入相邻区间码间隔的区域时，由于区间码存在不确定性，此时FPGA芯片5只以奇偶位跨区识别码区+格雷码+过区间码的编码组合来确定绝对码道位置。这样确保在较长长度绝对位置编码时，在绝对码道任意位置移动到下一个位置时，都只有一个编码位会发生变化，保证译码的准确性。
如图1所示绝对码道从左至右绝对编码如表3所示：
表3
由于制造精度、信号相位差精度等原因，在绝对码道任意位置移动到下一个位置对于编码识别存在可能的不确定性时，FPGA芯片5通过识别奇偶位跨区识别码来确认从当前格雷码与移动到的下一个格雷码的奇偶排列位置关系，保证译码的准确性。
通过专用细分芯片对第三码道(高位等距增量码道3)经光电扫描产生的正弦信号进行信号周期数计数和8192倍周期内信号细分，并通过专用细分芯片对第二码道(低位等距增量码道2)经光电扫描产生的正弦信号进行信号周期数计数和32倍周期内信号细分，这样编码器最终分辨率可达到1nm。
如图4所示，所述通过FPGA芯片5将当前任意位置处绝对码道1的绝对编码信号，以及第二码道(低位等距增量码道2)和第三码道(高位等距增量码道3)的细分信号进行整合，编码信号顺序为：绝对编码+细分信号周期数+细分信号周期内计数。从而完成当前任意位置唯一绝对编码的无错编码译码，向控制系统反馈当前绝对位置信号。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，其特征在于，包括下述步骤：
将绝对位置编码的光栅分为N条码道，第一条为绝对码道，其余N-1条码道为等距增量码道，N为大于或等于2的整数；
所述绝对码道包括格雷码区、区间码区和过区间码区，其中格雷码区长度大于0，所述区间码区和过区间码区长度大于或等于0；所述格雷码区位于绝对码道的内侧或下侧，由多位格雷码的编码位相对于增量码道刻线纵向排列；
所述等距增量刻线数量与格雷码数量整数倍相等，等距增量刻线宽度等于格雷码长度整数倍等分；所述等距增量码道包括有均匀间隔分布的低位等距增量码道和高位等距增量码道；
所述低位等距增量码道刻线数等于格雷码数量，每个低位等距增量码道刻线宽度等于格雷码宽度的一半，即每个格雷码对应一个完整低位等距增量码道刻线循环单元；
所述高位等距增量码道刻线数根据需要，设置为低位等距增量码道刻线数的M倍，M为大于等于2的整数，即每个低位等距增量码道刻线循环单元对应相应完整整数倍的高位等距增量刻码道线循环单元；
光栅绝对码道编码区域透光或反射光到光电元件时对应编码为“1”，不透光或不反射光到光电元件时对应编码为“0”；
译码时通过FPGA芯片对各个码道读取的位置数据进行整合。
2.根据权利要求1所述绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，其特征在于，所述绝对码道还包括奇偶位跨区识别码区，所述奇偶位跨区识别码区为1位“0”和“1”等距间隔编码，位于格雷码区内侧或下侧；奇偶位跨区识别码可选择位于从奇数位格雷码跨向偶数位格雷码之间编码为“0”，位于从偶数位格雷码跨向奇数位格雷码之间编码则为“1”；或可选择位于从奇数位格雷码跨向偶数位格雷码之间编码为“1”，位于从偶数位格雷码跨向奇数位格雷码之间编码则为“0”；奇偶位跨区识别码长度为一个格雷码长度，宽度为1位格雷码编码宽度；当奇偶位跨区识别码选择位于从奇数位格雷码跨向偶数位格雷码之间编码为“0”时，奇偶位跨区识别码起始位置与奇数位格雷码中线位置纵向对齐，奇偶位跨区识别码终止位置与偶数位格雷码中线位置纵向对齐。
3.根据权利要求1或2所述绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，其特征在于，所述绝对码道的格雷码区为10位格雷码编码；对于较小直径的圆光栅，格雷码区包含1024个10位格雷码编码，格雷码从左至右编码顺序为0-1023；对于较大直径的圆光栅，依据圆光栅直径，格雷码区设置包含二进制倍数的10位格雷码编码循环单元，每个完整的格雷码编码循环单元包含1024个10位格雷码编码，格雷码从左至右编码顺序为0-1023，格雷码编码循环单元按相同的格雷码编码排列顺序进行循环；
对于直线光栅，每个格雷码长度0.25mm，每个完整的格雷码编码循环单元包含1024个10位格雷码编码，格雷码编码循环单元按相同的格雷码编码排列顺序进行循环，一个完整循环单元长度为256mm；
格雷码编码循环单元中的每个10位格雷码编码与相邻的10位格雷码编码之间只有一位格雷码编码的差别；且格雷码编码循环单元中的第一个10位格雷码编码与最后一个10位格雷码编码之间也只有一位格雷码编码的差别。
4.根据权利要求1所述绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，其特征在于，当区间码区长度不为0时，所述区间码区位于格雷码区外侧或上侧，当需要进行较大直径圆光栅或较长长度直线光栅编码时，区间码可设为2-8位，区间码最多为256个，此时如直线光栅绝对码道的编码长度最多为65536mm；当需要进行更长长度的编码时，设置成8位以上的区间码；设定位数区间码的编码位相对于增量码道刻线纵向排列；单个区间码长度比一个完整格雷码编码循环单元长度短一个格雷码长度，相邻两个区间码间隔1个倍格雷码长度距离；单个区间码起始位置与格雷码编码循环单元第一个格雷码中线位置纵向对齐，区间码终止位置与格雷码编码循环单元最后一个格雷码中线位置纵向对齐。
5.根据权利要求1或4所述绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，其特征在于，所述过区间码区长度大于0时，该过区间码区位于区间码区外侧或上侧；当需要进行较大直径圆光栅或较长长度直线光栅编码时，过区间码可设为3-9位，或依据实际需求设置更多位，位数比区间码位数多一位，数量与区间码数量相等，确保过区间码不会出现所有编码位都为“0”；设定位数过区间码的编码位相对于增量码道刻线纵向排列；过区间码长度等于格雷码长度的3倍，中心线与相邻两个格雷码编码循环单元之间的刻线分界线纵向对齐，向两侧各延伸1.5倍格雷码长度。
6.根据权利要求5所述绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，其特征在于，所述过区间码区除过区间码之外的区域与前一个格雷码编码位循环单元最末尾的几个格雷码中的第10位编码位形成反码；当最末尾的几个格雷码中的第10位编码位设置成透光或可反射光时，即编码为“1”，过区间码区除过区间码之外的区域设置为不透光或不反射光，即编码为“0”；当最末尾的几个格雷码中的第10位编码位设置成不透光或不反射光时，即编码为“0”，过区间码区除过区间码之外的区域设置为透光或可反射光，即编码为“1”。
7.根据权利要求1所述绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，其特征在于，所述光栅的第二条码道为低位等距增量码道，等距增量刻线的起始位置与10位格雷码编码刻线起始位置纵向对齐，两个相邻等距增量刻线间隔距离与刻线宽度相等，都为0.5倍格雷码长度。
8.根据权利要求1所述绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，其特征在于，当N＞2时，所述光栅有第三条码道，当需要获取高分辨率位置信号时，光栅的第三条码道设置为高位等距增量码道，高位等距增量码道等距增量刻线数量是低位等距增量码道等距增量刻线数量的整数倍；高位等距增量码道等距增量刻线的起始位置与10位格雷码编码刻线起始位置纵向对齐；两个相邻高位等距增量刻线间隔距离与刻线宽度相等，均为一个格雷码长度除以高位等距增量码道等距增量刻线数量相对于低位等距增量码道等距增量刻线数量的整数倍数。
9.根据权利要求1或2所述绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，其特征在于，所述通过线性图像传感器对光栅绝对码道透光到或反射光到传感器的区域时感应对应编码为“1”，对不透光或不反射光到传感器的区域感应对应编码为“0”，绝对码道1最内侧的奇偶位跨区识别码区识别计入1位奇偶位跨区识别码；光栅格雷码道的每个10位格雷码编码从位于绝对码道格雷码区的内侧或下侧最边缘的格雷码编码位计入为位置编码的第一位，格雷码区外侧或上侧最边缘的格雷码编码位计入为位置编码的第十位；当需要进行较大直径圆光栅或较长长度直线光栅编码设置区间码和过区间码时，编码也是从区间码区和过区间码区内侧或下侧最边缘的编码位分别计入为区间码和过区间码的第一位，区间码区和过区间码区外侧或上侧最边缘的编码位分别计入为区间码和过区间码的最后一位；最终绝对码编码排列顺序为：奇偶位跨区识别码区+格雷码+区间码+过区间码。当线性图像传感器不在过区间码区域时，格雷码+区间码都是确定信号，此时FPGA只以格雷码+区间码的编码组合来确定绝对码道位置；当线性图像传感器在过区间码区域，但还未进入相邻区间码间隔的区域时，此时FPGA以奇偶位跨区识别码区+格雷码+区间码+过区间码的编码组合来确定绝对码道位置，指示将进入区间码变化区域；当线性图像传感器进入相邻区间码间隔的区域时，由于区间码存在不确定性，此时FPGA只以奇偶位跨区识别码区+格雷码+过区间码的编码组合来确定绝对码道位置；这样确保在较长长度绝对位置编码时，在绝对码道任意位置移动到下一个位置时，都只有一个编码位会发生变化，保证译码的准确性。
10.根据权利要求1所述绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，其特征在于，所述通过专用芯片对分别低位等距增量码道和高位等距增量码道通过光电扫描产生的正弦信号进行信号周期数计数和周期内信号细分，根据所需分辨率，设置所需信号的细分倍数。
11.根据权利要求10所述绝对位置位移传感器光栅绝对位置编码及译码方法，其特征在于，所述通过FPGA将当前任意位置处绝对码道的编码信号，以及低位等距增量码道和高位等距增量码道的细分信号进行整合，编码信号顺序为：绝对编码+细分信号周期数+细分信号周期内计数，从而完成当前任意位置唯一绝对编码的无错编码译码，向控制系统反馈当前绝对位置信号。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110766767A (zh) * 2019-10-17 2020-02-07 中国科学院自动化研究所 获取格雷码结构光图像的方法、系统、装置
CN111076760A (zh) * 2019-12-25 2020-04-28 洛阳伟信电子科技有限公司 一种绝对式码盘粗码校正的方法
CN111412940A (zh) * 2020-05-08 2020-07-14 长春晟博光学技术开发有限公司 一种直线位移传感器细分芯片自动调试系统及调试方法
CN113686365A (zh) * 2021-09-02 2021-11-23 北京精雕科技集团有限公司 绝对式位置测量装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109827597A (zh) * 2019-03-08 2019-05-31 溱者(上海)智能科技有限公司 一种编码承载器件及位置编码器装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1307226A (zh) * 2000-01-25 2001-08-08 中国科学院光电技术研究所 圆光栅绝对编码计量法
EP1403623A1 (de) * 2002-09-25 2004-03-31 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Verfahren zur Bestimmung einer absoluten Position
JP2007071732A (ja) * 2005-09-07 2007-03-22 Fuji Electric Holdings Co Ltd 光学式絶対値エンコーダ
CN102645167A (zh) * 2012-05-04 2012-08-22 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 绝对位移测量装置
DE102011109269B3 (de) * 2011-08-03 2012-11-29 Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh Stellungsmeldeanordnung
CN103557878A (zh) * 2013-07-26 2014-02-05 广东工业大学 一种绝对光栅尺的多轨道编码方法
CN103983288A (zh) * 2013-09-13 2014-08-13 叶秋诗 一种光刻读技术的绝对光栅传感装置
CN204359326U (zh) * 2014-12-30 2015-05-27 吉林大学珠海学院 一种直线光栅尺
CN105627921A (zh) * 2015-12-18 2016-06-01 佛山轻子精密测控技术有限公司 一种绝对式编码器的细分采集系统及其测量方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1307226A (zh) * 2000-01-25 2001-08-08 中国科学院光电技术研究所 圆光栅绝对编码计量法
EP1403623A1 (de) * 2002-09-25 2004-03-31 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Verfahren zur Bestimmung einer absoluten Position
JP2007071732A (ja) * 2005-09-07 2007-03-22 Fuji Electric Holdings Co Ltd 光学式絶対値エンコーダ
DE102011109269B3 (de) * 2011-08-03 2012-11-29 Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh Stellungsmeldeanordnung
CN102645167A (zh) * 2012-05-04 2012-08-22 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 绝对位移测量装置
CN103557878A (zh) * 2013-07-26 2014-02-05 广东工业大学 一种绝对光栅尺的多轨道编码方法
CN103983288A (zh) * 2013-09-13 2014-08-13 叶秋诗 一种光刻读技术的绝对光栅传感装置
CN204359326U (zh) * 2014-12-30 2015-05-27 吉林大学珠海学院 一种直线光栅尺
CN105627921A (zh) * 2015-12-18 2016-06-01 佛山轻子精密测控技术有限公司 一种绝对式编码器的细分采集系统及其测量方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
邱成: "《绝对式光学编码器串行编码方法的研究》", 《光学技术》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110766767A (zh) * 2019-10-17 2020-02-07 中国科学院自动化研究所 获取格雷码结构光图像的方法、系统、装置
CN111076760A (zh) * 2019-12-25 2020-04-28 洛阳伟信电子科技有限公司 一种绝对式码盘粗码校正的方法
CN111076760B (zh) * 2019-12-25 2021-08-10 洛阳伟信电子科技有限公司 一种绝对式码盘粗码校正的方法
CN111412940A (zh) * 2020-05-08 2020-07-14 长春晟博光学技术开发有限公司 一种直线位移传感器细分芯片自动调试系统及调试方法
CN113686365A (zh) * 2021-09-02 2021-11-23 北京精雕科技集团有限公司 绝对式位置测量装置
CN113686365B (zh) * 2021-09-02 2022-06-17 北京精雕科技集团有限公司 绝对式位置测量装置

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