CN117804395A - 一种绝对直线编码器、解码方法、解码装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绝对直线编码器、解码方法、解码装置以及系统，该绝对直线编码器包括：相互平行设置且零点位置相互对齐的第一直线码道和第二直线码道；用于分别读取第一直线码道的第一码道电角度值和第二直线码道的第二码道电角度值的读数头；和读数头相连接的处理器，用于根据第一码道电角度值和第二码道电角度值解码确定绝对位置数据；其中，第一直线码道的第一条纹总周期数和第二直线码道的第二条纹总周期数之间的差值大于1，且第一条纹总周期数和第二条纹总周期数之间为互质数。本申请中将第二直线码道的条纹周期数设置更小，从而在一定程度上降低第二直线码道的加工难度和加工成本。

Description

一种绝对直线编码器、解码方法、解码装置及系统

技术领域

本发明涉及编码器技术领域，特别是涉及一种绝对直线编码器、解码方法、解码装置以及系统。

背景技术

绝对直线编码器是一种用于测量直线距离的测量工具，多用于直线电机的步进距离的测量。在绝对直线编码器中一般包含有主条纹周期和游标码道，主码道的周期数比游标码道的周期数多1；在实际进行解码运算的过程中，也主要利用主码道和游标码道的周期相差为1这一关联关系，进行解码进而确定测量的绝对位置。

但在绝对直线编码器中，为了提高测量精度，主码道的整个量程范围内划分的周期数量相对较多，而要加工该主码道和比该主码道的周期数仅小于1的游标码道的过程中，加工难度往往相对较大，加工成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种绝对直线编码器、解码方法、解码装置以及系统，能够在一定程度上降低绝对直线编码器的加工难度，降低加工成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种绝对直线编码器，包括：

相互平行设置且零点位置相互对齐的第一直线码道和第二直线码道；

用于分别读取所述第一直线码道的第一码道电角度值和所述第二直线码道的第二码道电角度值的读数头；

和所述读数头相连接的处理器，用于根据所述第一码道电角度值和所述第二码道电角度值解码确定绝对位置数据；

其中，所述第一直线码道的第一条纹总周期数和所述第二直线码道的第二条纹总周期数之间的差值大于1，且所述第一条纹总周期数和所述第二条纹总周期数之间为互质数。

在本申请的一种可选地实施例中，所述第二条纹总周期数不大于所述第一条纹总周期数的三分之二，且所述第二条纹总周期数不小于所述第一条纹总周期数的八分之一。

一种绝对直线编码器的解码方法，应用于如上任一项所述的绝对直线编码器；所述解码方法包括：

获取所述绝对直线编码器中的第一读数头和第二读数头分别读取第一直线码道的第一码道电角度值和第二直线码道的第二码道电角度值；

根据所述第一直线码道和所述第二直线码道之间的关联位置关系，对所述第一码道电角度值和所述第二码道电角度值进行解码运算，获得绝对位置数据。

在本申请的一种可选地实施例中，根据所述第一直线码道和所述第二直线码道之间的关联位置关系，对所述第一码道电角度值和所述第二码道电角度值进行解码运算，获得绝对位置数据，包括：

根据差值运算关系式S＝[θ_M*N-θ_N*M]/M，所述第一码道电角度值以及所述第二码道电角度值进行差值运算，获得阶梯差值；其中，S为所述阶梯差值，θ_M为所述第一码道电角度值，θ_N为所述第二码道电角度值，M为第一条纹总周期数，N为第二条纹总周期数；

根据所述阶梯差值的大小，确定所述第一码道电角度值对应的绝对位置周期数；

根据所述第一码道电角度值和对应的所述绝对位置周期数，确定所述绝对位置数据。

在本申请的一种可选地实施例中，根据所述阶梯差值的大小，确定所述第一码道电角度值对应的绝对位置周期数，包括：

判断所述阶梯差值是否小于0，若是，则将所述阶梯差值和360进行求和运算，并以求和运算结果作为新的阶梯差值；

将更新后的所述阶梯差值和预先确定的所述第一直线码道每个条纹周期对应的标准阶梯差值进行对比，确定和所述阶梯差值一致的标准阶梯差值所对应的条纹周期数作为所述绝对位置周期数。

在本申请的一种可选地实施例中，预先确定所述第一直线码道每个条纹周期对应的标准阶梯差值的过程包括：

根据标准差值公式S0(I)＝mod[(M-N)*(I-1)，M]*360/M，确定每个条纹周期对应的标准阶梯差值；其中，S0(I)为第I个条纹周期对应的标准阶梯差值，mod为求余函数，I为取值范围在[1，M]的正整数。

一种绝对直线编码器的解码装置，应用于如上任一项所述的绝对直线编码器；所述解码装置包括：

数据读取模块，用于获取所述绝对直线编码器中的第一读数头和第二读数头分别读取第一直线码道的第一码道电角度值和第二直线码道的第二码道电角度值；

数据运算模块，用于根据所述第一直线码道和所述第二直线码道之间的关联位置关系，对所述第一码道电角度值和所述第二码道电角度值进行解码运算，获得绝对位置数据。

在本申请的一种可选地实施例中，所述数据运算模块具体包括：

第一运算单元，用于根据差值运算关系式S＝[θ_M*N-θ_N*M]/M，所述第一码道电角度值以及所述第二码道电角度值进行差值运算，获得阶梯差值；其中，S为所述阶梯差值，θ_M为所述第一码道电角度值，θ_N为所述第二码道电角度值，M为第一条纹总周期数，N为第二条纹总周期数；

第二运算单元，用于根据所述阶梯差值的大小，确定所述第一码道电角度值对应的绝对位置周期数；

第三运算单元，用于根据所述第一码道电角度值和对应的所述绝对位置周期数，确定所述绝对位置数据。

在本申请的一种可选地实施例中，所述第二运算单元具体用于判断所述阶梯差值是否小于0，若是，则将所述阶梯差值和360进行求和运算，并以求和运算结果作为新的阶梯差值；将更新后的所述阶梯差值和预先确定的所述第一直线码道每个条纹周期对应的标准阶梯差值进行对比，确定和所述阶梯差值一致的标准阶梯差值所对应的条纹周期数作为所述绝对位置周期数。

一种绝对直线编码器系统，包括如上任一项所述的绝对直线编码器，其中，所述绝对直线编码器中的处理器用于执行如上任一项所述的绝对直线编码器的解码方法的步骤。

本发明所提供的一种绝对直线编码器、解码方法、解码装置以及系统，该绝对直线编码器包括：相互平行设置且零点位置相互对齐的第一直线码道和第二直线码道；用于分别读取第一直线码道的第一码道电角度值和第二直线码道的第二码道电角度值的读数头；和读数头相连接的处理器，用于根据第一码道电角度值和第二码道电角度值解码确定绝对位置数据；其中，第一直线码道的第一条纹总周期数和第二直线码道的第二条纹总周期数之间的差值大于1，且第一条纹总周期数和第二条纹总周期数之间为互质数。

本申请中所提供的绝对直线编码器和游标式编码器中相同的是，也同样设置有两个码道，但不同的是，本申请中的两个直线码道分别对应的条纹周期数之间的差值并不是相差为1，而是可以相差更大的周期数差值，并且将两个直线码道之间的条纹周期数设置为互质的两个条纹周期数，为绝对位置的解码运算提供便利；在此基础上，在加工直线编码器的码道过程中，可以在满足编码器的测量精度需求的基础上，增大第一直线码道的条纹周期数，而将第二直线码道的条纹周期数设置更小，从而在一定程度上降低第二直线码道的加工难度，也即在一定程度上降低整个绝对直线编码器的加工难度。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的绝对直线编码器的码道示意图；

图2为本申请实施例提供的绝对直线编码器的解码方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的第一直线码道电角度值和第二直线码道电角度值的坐标示意图；

图4为本申请实施例提供的随机械位置变化的阶梯差值的坐标示意图；

图5为本申请实施例提供的随第一直线码道的条纹周期变化的阶梯差值的坐标示意图；

图6为本申请实施例提供的随第一直线码道的条纹周期变化的阶梯差值的另一坐标示意图；

图7为本申请实施例提供的绝对直线编码器的解码装置的结果框图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种绝对直线编码器以及该绝对直线编码器的解码方法、解码装置以及系统，能够在一定程度上降低编码器的码道加工难度，降低加工成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，图1为本申请实施例提供的绝对直线编码器的码道示意图。

在本申请的一种具体实施例中，该绝对直线编码器可以包括：

相互平行设置且零点位置相互对齐的第一直线码道11和第二直线码道12；

用于分别读取第一直线码道11的第一码道电角度值和第二直线码道12的第二码道电角度值的读数头13；

和读数头13相连接的处理器，用于根据第一码道电角度值和第二码道电角度值解码确定绝对位置数据；

其中，第一直线码道11的第一条纹总周期数和第二直线码道12的第二条纹总周期数之间的差值大于1，且第一条纹总周期数和第二条纹总周期数之间为互质数。

参照图1，本实施例中的第一直线码道11和第二直线码道12均为沿直线依次排布的明暗相间的条纹结构组成；其中，一个明条纹和一个暗条纹即组成一个测量周期；第一直线码道11的第一条纹总周期数也即是指该第一直线码道11中明暗相间的条纹所形成的测量周期的总数量；同理，第二直线码道12的第二条纹总周期数也即是指第二直线码道12中明暗相间的条纹所形成的测量周期的总数量。

在实际进行距离测量的过程中，第一直线码道11和第二直线码道12共同沿其长度方向移动过程中，各个明暗条纹也就可以依次经过读数头13的测量位置，根据读数头13测得的经过其测量位置的明暗条纹变化，即可解码确定第一直线码道11和第二直线码道12沿长度方向移动的距离大小。

在图1所示的实施例中，第一直线码道11和第二直线码道12的总量程长度相同；但不同的是，第一直线码道11上明暗条纹所形成的测量条纹周期数要远大于第二直线码道12的测量条纹周期数；那么在实际应用中，即便为了提高测量精度，将第一直线码道11的条纹周期数设置为数量更大的周期数，但对于第二直线码道12而言，其条纹周期数可以设置的更小，而无需仅仅只比第一直线码道11的条纹周期数小1。而编码器的码道加工过程中，条纹周期数越大，显然加工难度也就越大，加工工艺也就越为复杂，反之，条纹周期数越小，加工难度也相应越小，加工也更为简单。由此可见，本实施例中能够在很大程度上降低条纹周期数相对更小的第二直线码道12的加工难度，由此在一定程度上使得整个绝对直线编码器的加工难度和加工成本降低。

并且，当第二直线码道12上的第二条纹总周期数和第一条形总周期数之间的差值更大，编码器的栅尺最大长度也相应可以更大，也即是说，按照本申请的方式设置两个码道的条纹结构，可以在一定程度上增大直线编码器的测量量程，从而在一定程度上增大绝对直线编码器的测量距离。

此外，对于第一直线码道11对应的第一条纹总周期数和第二直线码道12对应的第二条纹总周期数之间的差值大小，和第一条纹总周期数相关；当第一条纹总周期数相对更小，第一条纹总周期数和第二条纹总周期数之间的差值可以更大。在实际应用中，可以将第二条纹总周期数设置为不大于第一条纹总周期数的三分之二，进而在一定程度上尽可能的简化第二直线码道12的加工难度。当然第二条纹总周期数也并不能设置过小，可能会在一定程度上影响解码运算的精度；为此，在实际应用中，该第二条纹总周期数可以不小于第一条纹总周期数的八分之一。

在此基础上，本实施例中的第一条纹总周期数和第二条纹总周期数不再相差为1，相应地，在利用读数头13分别读取第一直线码道11和第二直线码道12分别对应的第一码道电角度值和第二码道电角度值之后，利用该第一码道电角度值和第二码道电角度值进行解码运算获得绝对位置的过程中，显然也不再是基于游标原理进行解码运算。

在实际应用中，为了降低解码难度，可以将第一直线码道11的第一条纹总周期数进而第二直线码道12的第二条纹总周期数之间设定满足特定的关联关系，例如，在本实施例中即第一条纹总周期数和第二条纹总周期数之间即为互质数；在实际进行解码运算的过程中，处理器即可利用第一条纹总周期数和第二条纹总周期数之间的这一特殊的关联关系进行解码运算，最终确定出准确的绝对位置。

综上所述，本申请中所提供的绝对直线编码器和游标式编码器中相同的是，也同样设置有两个码道，但不同的是，本申请中的两个直线码道分别对应的条纹周期数之间的差值并不是相差为1，而是可以相差更大的周期数差值，并且将两个直线码道之间的条纹周期数设置为互质的两个条纹周期数，为绝对位置的解码运算提供便利；在此基础上，在加工直线编码器的码道过程中，可以在满足编码器的测量精度需求的基础上，增大第一直线码道的条纹周期数，而将第二直线码道的条纹周期数设置更小，从而在一定程度上降低第二直线码道的加工难度，也即在一定程度上降低整个绝对直线编码器的加工难度。

基于上述论述，本申请中还提供了一种实现上述绝对直线编码器的解码方法的实施例。如图2所示，在本申请的一种具体实施例中，该绝对直线编码器的解码方法可以包括：

S1：获取绝对直线编码器中的第一读数头和第二读数头分别读取第一直线码道的第一码道电角度值和第二直线码道的第二码道电角度值。

S2：根据第一直线码道和第二直线码道之间的关联位置关系，对第一码道电角度值和第二码道电角度值进行解码运算，获得绝对位置数据。

基于编码器中读数头的读数原理可知，每个码道上一个周期的明暗条纹依次经过读数头的读数位置时，读数头检测到的光信号呈正弦函数变化；由此读数头在读取每个周期的明暗条纹上的各个位置数据时，即为正弦函数对应的0～360度范围内的角度位置。

为了便于理解，如图3所示，图3所示的实施例中，示出了以第一直线码道的第一条纹总周期数为8，而第二直线码道的第二条纹总周期数为3为例，在码尺的每个机械位置上读数头读取输出的两个直线码道上的码道电角度值的坐标示意图。在图3所示的实施例中，以整个码尺量程的机械长度为360(单位可以是米或者是度数也可以是其他单位，总之可以视为将总长度均分为360份的单位长度即可)为例进行说明的。根据图3可知，在整个码尺的量程范围内，读数头沿各个机械位置输出的码道电角度值是周期性变化的，且变化的周期数和直线码道对应的条纹周期数相同。

基于上述论述，为了能够根据读数头分别读取的第一码道电角度值和第二码道电角度值解码确定该第一码道电角度值和第二码道电角度值对应的绝对位置值。在本申请的一种可选地实施例中，根据第一码道电角度值和第二码道电角度值，解码确定绝对位置数据的过程可以包括：

S21：根据差值运算关系式S＝[θ_M*N-θ_N*M]/M，第一码道电角度值以及第二码道电角度值进行差值运算，获得阶梯差值。

其中，S为阶梯差值，θ_M为第一码道电角度值，θ_N为第二码道电角度值，M为第一条纹总周期数，N为第二条纹总周期数；

S22：根据阶梯差值的大小，确定第一码道电角度值对应的绝对位置周期数。

S23：根据第一码道电角度值和对应的绝对位置周期数，确定绝对位置数据。

为了便于理解，和图3所示的实施例相同，如图4和图5均是以第一直线码道的第一条纹总周期数为8，而第二直线码道的第二条纹总周期数为3为例，图4中示出了第一码道电角度值和第二码道电角度值的阶梯差值在各个不同的机械位置的坐标值，而图5则是将图4中的横坐标换为机械位置对应的第一直线码道上的条纹周期。参照图4和图5所示的实施例，明显可以确定，对应第一直线码道的每个条纹周期位置上，根据差值运算关系式S＝[θ_M*N-θ_N*M]/M，运算确定的阶梯差值各不相同。

基于图4和图5所示的示意图，即便是第一条纹总周期数和第二条纹总周期数不是8和3，但在实际应用中，只要第一条纹总周期数和第二条纹总周期数互为质数关系，针对第一直线码道上每个明暗条纹周期的位置对应的阶梯差值均不相同。

由此，可以预先确定第一直线码道上每个周期的明暗条纹位置对应的阶梯差值作为标准阶梯差值；在实际应用中，将读数头当前读取的第一码道电角度值和第二码道的电角度值代入到上述差值运算关系式中，将运算确定的阶梯差值的大小和各个标准阶梯差值的大小进行对比，当该阶梯差值和其中一个标准阶梯差值的大小相同，则该标准阶梯差值对应的第一直线码道的条纹周期数，也即是读数头当前测得的第一码道电角度值是位于第一直线码道上的明暗条纹周期数，也即表示读数头当前测得的第一码道电角度值是位于第一直线码道上的哪个周期的明暗条纹中，再结合该第一码道电角度值也即可确定准确的绝对位置数据。

但如图4和图5所示，在第一直线码道的第三个明暗条纹周期和第六个明暗条纹周期中所对应的标准阶梯差值均分为两段不同的差值大小，并且，在整个码尺的测量量程中，标准阶梯差值有正有负；为此，为了简化变化阶梯差值的大小，还可以对整个码尺量程中的标准阶梯差值进行进一步地处理，由此，在本申请的一种可选地实施例中，确定各个不同标准阶梯差值的过程可以包括：

根据标准差值公式S0(i)＝mod[(M-N)*(I-1)，M]*360/M，确定每个条纹周期对应的标准阶梯差值；其中，S0(I)为第I个条纹周期对应的标准阶梯差值，mod为求余函数，I为取值范围在[1，M]的正整数。

如图6所示，图6为和图5中相同的码尺按照上述标准差值公式确定的标准阶梯差值，相较于图5所示的阶梯差值而言，图6所确定的针对第一直线码道的每个条纹周期对应的标准阶梯差值中，第三个条纹周期和第六个条纹周期对应的标准阶梯差值均由分段式的两段阶梯差值转化为统一的一段阶梯差值，并且每个标准阶梯差值的大小也均转换为正值，由此可以在一定程度上降低将当前确定的阶梯差值和标准阶梯差值对比的难度。

在此基础上，因为对预先确定的标准阶梯差值进行了转换调整，为此，在实际基于上述差值运算关系式确定出阶梯差值之后，也应当对阶梯差值进行进一步地调整。因此在本申请的一种可选地实施例中，在根据读数头读取的当前的第一码道电角度值和第二码道电角度值，按照上述差值运算关系式确定出阶梯差值之后，可以进一步地包括：

判断阶梯差值是否小于0，若是，则将阶梯差值和360进行求和运算，并以求和运算结果作为新的阶梯差值；

将更新后的阶梯差值和预先确定的第一直线码道每个条纹周期对应的标准阶梯差值进行对比，确定和标准阶梯差值和阶梯差值一致的条纹周期数作为绝对位置周期数。

在以上各个实施例中，是通过差值运算关系式确定出第一码道电角度值和第二码道电角度值之间满足的阶梯差值，确定第一码道电角度对应的绝对位置周期数，由此实现绝对位置数据的解码。但在实际应用中，本申请中并不仅限于上述一种解码运算的方式。

例如，以第一直线码道的第一条纹总周期数为8，而第二直线码道的第二条纹总周期数为5为例，将每个机械位置对应第一码道电角度值和第二码道电角度值进行差值运算，并且将运算的差值结果中小于0的差值结果和360求和，进而将所有的差值结果均调整至[0，360]的大小范围内，由此可以确定出调整后的该差值结果是呈三个周期变化的数值；而将每个机械位置对应的第二码道电角度值分别和对应的该呈三个周期变化的差值结果进一步地进行差值运算，可以获得一个呈两个周期变化的差值结果；再进一步地将每个机械位置对应的上述三个周期变化的差值结果和上述两个周期变化的差值结果进行差值运算，即可获得随机械位置变化呈一次线性变化的的差值结果。由此在实际应用中，也可以利用第一直线码道和第二直线码道分别对应的码道电角度值反复进行多次差值运算，最终可以确定出一个随机械位置的变化呈一次线性变化的差值结果，来确定读数头当前读取的第一码道电角度值和第二码道电角度值对应的绝对位置数据。

可以理解的是，在实际应用中，根据读数头当前读取的第一码道电角度值和第二码道电角度值，还可以采用其他解码方式确定出当前的绝对位置，对此，本申请中不一一列举。

基于上述实施例，如图7所示，下面对本发明实施例提供的绝对直线编码器的解码装置进行介绍，下文描述的绝对直线编码器的解码装置与上文描述的绝对直线编码器的解码方法可相互对应参照。

图7为本发明实施例提供的绝对直线编码器的解码装置的结构框图，应用于如上任一项所述的绝对直线编码器；参照图7为该绝对直线编码器的解码装置可以包括：

数据读取模块100，用于获取所述绝对直线编码器中的第一读数头和第二读数头分别读取第一直线码道的第一码道电角度值和第二直线码道的第二码道电角度值；

数据运算模块200，用于根据所述第一直线码道和所述第二直线码道之间的关联位置关系，对所述第一码道电角度值和所述第二码道电角度值进行解码运算，获得绝对位置数据。

在本申请的一种可选地实施例中，所述数据运算模块200具体包括：

第一运算单元，用于根据差值运算关系式S＝[θ_M*N-θ_N*M]/M，，所述第一码道电角度值以及所述第二码道电角度值进行差值运算，获得阶梯差值；其中，S为所述阶梯差值，θ_M为所述第一码道电角度值，θ_N为所述第二码道电角度值，M为第一条纹总周期数，N为第二条纹总周期数；

第二运算单元，用于根据所述阶梯差值的大小，确定所述第一码道电角度值对应的绝对位置周期数；

第三运算单元，用于根据所述第一码道电角度值和对应的所述绝对位置周期数，确定所述绝对位置数据。

在本申请的一种可选地实施例中，所述第二运算单元具体用于判断所述阶梯差值是否小于0，若是，则将所述阶梯差值和360进行求和运算，并以求和运算结果作为新的阶梯差值；将更新后的所述阶梯差值和预先确定的所述第一直线码道每个条纹周期对应的标准阶梯差值进行对比，确定和标准阶梯差值和所述阶梯差值一致的条纹周期数作为所述绝对位置周期数。

在本申请的一种可选地实施例中，还包括差值运算模块，用于根据标准差值公式S0(I)＝mod[(M-N)*(I-1)，M]*360/M，确定每个条纹周期对应的标准阶梯差值；其中，S0(I)为第I个条纹周期对应的标准阶梯差值，mod为求余函数，I为取值范围在[1，M]的正整数。

本实施例的绝对直线编码器的解码装置用于实现前述的绝对直线编码器的解码方法，因此绝对直线编码器的解码装置中的具体实施方式可见前文中的绝对直线编码器的解码方法的实施例部分，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。

本申请还提供了绝对直线编码器系统实施例，该绝对直线编码器系统包括如上任一项所述的绝对直线编码器，其中，该绝对直线编码器中的处理器用于执行如上任一项所述的绝对直线编码器的解码方法的步骤。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种绝对直线编码器，其特征在于，包括：

相互平行设置且零点位置相互对齐的第一直线码道和第二直线码道；

用于分别读取所述第一直线码道的第一码道电角度值和所述第二直线码道的第二码道电角度值的读数头；

和所述读数头相连接的处理器，用于根据所述第一码道电角度值和所述第二码道电角度值解码确定绝对位置数据；

其中，所述第一直线码道的第一条纹总周期数和所述第二直线码道的第二条纹总周期数之间的差值大于1，且所述第一条纹总周期数和所述第二条纹总周期数之间为互质数。

2.如权利要求1所述的绝对直线编码器，其特征在于，所述第二条纹总周期数不大于所述第一条纹总周期数的三分之二，且所述第二条纹总周期数不小于所述第一条纹总周期数的八分之一。

3.一种绝对直线编码器的解码方法，其特征在于，应用于如权利要求1至2任一项所述的绝对直线编码器；所述解码方法包括：

获取所述绝对直线编码器中的第一读数头和第二读数头分别读取第一直线码道的第一码道电角度值和第二直线码道的第二码道电角度值；

根据所述第一直线码道和所述第二直线码道之间的关联位置关系，对所述第一码道电角度值和所述第二码道电角度值进行解码运算，获得绝对位置数据。

4.如权利要求3所述的绝对直线编码器的解码方法，其特征在于，根据所述第一直线码道和所述第二直线码道之间的关联位置关系，对所述第一码道电角度值和所述第二码道电角度值进行解码运算，获得绝对位置数据，包括：

根据差值运算关系式S＝[θ_M*N-θ_N*M]/M，所述第一码道电角度值以及所述第二码道电角度值进行差值运算，获得阶梯差值；其中，S为所述阶梯差值，θ_M为所述第一码道电角度值，θ_N为所述第二码道电角度值，M为第一条纹总周期数，N为第二条纹总周期数；

根据所述阶梯差值的大小，确定所述第一码道电角度值对应的绝对位置周期数；

根据所述第一码道电角度值和对应的所述绝对位置周期数，确定所述绝对位置数据。

5.如权利要求4所述的绝对直线编码器的解码方法，其特征在于，根据所述阶梯差值的大小，确定所述第一码道电角度值对应的绝对位置周期数，包括：

判断所述阶梯差值是否小于0，若是，则将所述阶梯差值和360进行求和运算，并以求和运算结果作为新的阶梯差值；

将更新后的所述阶梯差值和预先确定的所述第一直线码道每个条纹周期对应的标准阶梯差值进行对比，确定和所述阶梯差值一致的标准阶梯差值所对应的条纹周期数作为所述绝对位置周期数。

6.如权利要求5所述的绝对直线编码器的解码方法，其特征在于，预先确定所述第一直线码道每个条纹周期对应的标准阶梯差值的过程包括：

根据标准差值公式S0(I)＝mod[(M-N)*(I-1)，M]*360/M，确定每个条纹周期对应的标准阶梯差值；其中，S0(I)为第I个条纹周期对应的标准阶梯差值，mod为求余函数，I为取值范围在[1，M]的正整数。

7.一种绝对直线编码器的解码装置，其特征在于，应用于如权利要求1至2任一项所述的绝对直线编码器；所述解码装置包括：

数据读取模块，用于获取所述绝对直线编码器中的第一读数头和第二读数头分别读取第一直线码道的第一码道电角度值和第二直线码道的第二码道电角度值；

数据运算模块，用于根据所述第一直线码道和所述第二直线码道之间的关联位置关系，对所述第一码道电角度值和所述第二码道电角度值进行解码运算，获得绝对位置数据。

8.如权利要求7所述的绝对直线编码器的解码装置，其特征在于，所述数据运算模块具体包括：

第一运算单元，用于根据差值运算关系式S＝[θ_M*N-θ_N*M]/M，所述第一码道电角度值以及所述第二码道电角度值进行差值运算，获得阶梯差值；其中，S为所述阶梯差值，θ_M为所述第一码道电角度值，θ_N为所述第二码道电角度值，M为第一条纹总周期数，N为第二条纹总周期数；

第二运算单元，用于根据所述阶梯差值的大小，确定所述第一码道电角度值对应的绝对位置周期数；

第三运算单元，用于根据所述第一码道电角度值和对应的所述绝对位置周期数，确定所述绝对位置数据。

9.如权利要求8所述的绝对直线编码器的解码装置，其特征在于，所述第二运算单元具体用于判断所述阶梯差值是否小于0，若是，则将所述阶梯差值和360进行求和运算，并以求和运算结果作为新的阶梯差值；将更新后的所述阶梯差值和预先确定的所述第一直线码道每个条纹周期对应的标准阶梯差值进行对比，确定和所述阶梯差值一致的标准阶梯差值所对应的条纹周期数作为所述绝对位置周期数。

10.一种绝对直线编码器系统，其特征在于，包括如权利要求1至2任一项所述的绝对直线编码器，其中，所述绝对直线编码器中的处理器用于执行如权利要求3至6任一项所述的绝对直线编码器的解码方法的步骤。