CN204329987U - 一种编码器 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种编码器，其特征在于：包括定位栅片、外壳、线套及铝合金支架，铝合金支架的侧壁上设置有铝头缺口，该线套覆盖于铝头缺口处，定位栅片盖设于铝合金支架上，外壳连接于定位栅片上，线路板包括三组信号处理组件，各信号处理组件包括第一光电池信号输入端、第二光电池信号输入端、比较器U1A及三极管Q1，第一光电池信号输入端与比较器U1A的第一正极输入端连接，第二光电池信号输入端与比较器U1A的第一负极输入端连接，该比较器U1A的输出端连接有电阻R5，该电阻R5的另一端与三极管Q1的基极连接，该三极管Q1的集电极与电阻R6连接，电阻R6的另一端与信号输出端连接，三极管Q1的发射极接地；本实用新型在于：有效的防止电缆线与码盘进行碰撞，且对安装空间要求较小。

Description

一种编码器

技术领域

本实用新型涉及编码器领域，特别是指一种编码器。

背景技术

旋转编码器通过光电转换原理用来采集机械的旋转角度、位置、速度及加速度等数据，是用来测量转速、角度、计数等的传感器件。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数(几十个到几千个都有)、供电电压和输出信号类型等。单路输出信号其特点只能一个方向输出信号无法判别旋转的方向。而双路输出的信号，有两组相位差90度的波形组成，通过这两组脉冲不仅可以测得编码器的转速，还可以测得编码器的旋转方向。

增量式编码器(旋转型)的工作原理：在旋转编码器的旋转轴上刻有等间距的旋转光栅圆形码盘，与此相对应的，装着对应着相同间隔刻度的固定光栅片，在这两个光栅板两侧，设有发射元件和接收原件，发光元件发出的光，随着旋转轴再旋转过程中一起带动光栅码盘，当圆形码盘的通孔与固定的光栅片的通孔一致时，发射管光直接穿过通孔照射到光电池对应的窗口上，然后通过线路板的把信号整形之后转换成方波信号输出，一般这个输出的两个信号的相位差，互相错开1/4光栅节距，当旋转编码器旋转方向相反，该相位也相反，只需要带有能识别这个方向的控制器，就能判断编码器旋转过程中的正反方向，就可以对编码器进行计数，测角度，测速度或者方向等。

以上现有技术的不足之处在于：编码器以往的出线方式大部分都是电缆线后出型，电缆线后横出型，以这些方式出线结构，必然对安装空间要求比较大， 对于一些编码器安装控件要求范围小的设备上根本不能使用，且在使用过程中，电缆线与码盘会产生碰撞，从而降低了使用寿命。

而现有的编码器在信号处理这块，基本上在线路板上采用两个芯片，其中一个芯片内含有两个比较器，另外一个含有一个比较器，这样才能实现对编码器内信号的传输，这样成本较高。

编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。现有的编码器的波形分为A相、B相、Z相，在正转过程中，A相方波超前B相方波90度，在反转过程中B相波形超前A相90度，Z相波形也就是零位波形，对应这编码器内部码盘旋转一圈过程中，对应输出一个脉冲信号，也就是对应的零点信号，以让编程用户可以通过该零位信号来判断编码器是否有丢脉冲现象，以确保产品的稳定性，该产品的主要缺点就是客户就用于类似的PLC，计数器等产品事先对处理器芯片写程序，然后再不停测试等，来判别方向，期间必须的花费使用者大量的时间来对其来进行处理，而且老式的编码器A相是方向脉冲信号，而B相也是方向脉冲信号，所以在处理该两个信号的时候必须采用四倍频率以上进行对两者信号进行采样等技术问题，所以该编码器必须要有专业的编程技术员和产品来配套使用，造成使用非常繁琐，不易推广。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种阻挡电缆线的出线方式与码盘碰到、具有方向判别功能且生产成本较低且信号不易受到干扰的编码器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种编码器，其特征在于：包括定位栅片、外壳、线套、铝合金支架及线路板，所述的铝合金支架的侧壁上设置有铝头缺口，该线套覆盖于铝头缺口处，所述的定位栅片盖设于铝合金支架上， 外壳连接于定位栅片上，线路板包括三组信号处理组件，各信号处理组件包括第一光电池信号输入端、第二光电池信号输入端、比较器U1A及三极管Q1，第一光电池信号输入端与比较器U1A的第一正极输入端连接，第二光电池信号输入端与比较器U1A的第一负极输入端连接，该比较器U1A的输出端连接有电阻R5，该电阻R5的另一端与三极管Q1的基极连接，该三极管Q1的集电极与电阻R6连接，电阻R6的另一端与信号输出端连接，三极管Q1的发射极接地。

优选为，还包括有方向处理组件，该方向处理组件包括第一编码器信号输出电路、第二编码器信号输出电路及处理芯片U，所述的第一编码器信号输出电路包括第一比较器U1，该第一比较器U1的正极输入端与第一编码器信号，该第一比较器U1的负极输入端与基准电压连接，该第一比较器U1的输出端与处理芯片的方向电路的一输入脚6连接，所述的第二编码器信号输出电路包括第二比较器U2，该第二比较器U2的正极输入端与第二编码器信号，该第二比较器U2的负极输入端与基准电压连接，该第二比较器U2的输出端与处理芯片的方向电路的另一输入脚7连接，该处理芯片的方向电路的输出端1连接有旋转方向信号输出端。

优选为，所述的线套通过螺钉与铝合金支架连接，且螺钉与铝合金支架之间设置有垫片。

优选为，所述的线套包括线套本体，该线套本体的侧壁向上延伸有挡线片，且线套本体的两端设置有定位孔，且定位孔位于挡线片的两侧。

优选为，所述的外壳包括连接座及与连接座连接的接线管，该接线管的头部设置有三角缺口，连接座呈阶梯状，阶梯状结构卡设于定位栅片上。

优选为，该比较器U1A的第一正极输入端与比较器U1A的输出端之间并联有电阻R3及电阻R1，且电阻R3与电阻R1的公共连接端接地，该比较器U1A的第二正极输入端与比较器U1A的输出端之间并联有电阻R4，该比较器U1A的第二正极输入端连接有电源端，该比较器U1A的第一负极输入端与比较器U1A的第二负极输入端之间并联有电阻R2，该比较器U1A的第二负极输入端接地。

通过采用上述技术方案，通过线套配合上铝头缺口将电缆线引出，有效的防止电缆线与码盘进行碰撞，且对安装空间要求较小，便于推广，在线路板上 设置有三组信号处理组件，有效的降低了芯片的使用数量，降低了生产成本，且在线路板上多处接地，有效的降低了外部信号干扰，可以大大提高了产品的稳定性，该编码器完全避免了编程环节，大大的缩短了前期产品在设备上的应用，该产品直接装在主带轮上，对应输出脉冲信号和方向信号，不需要另外配一台可编程控制器采样之后再处理输出脉冲信号和方向信号，为此节约了更多的产品成本，进一步提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施方式结构爆炸图；

图2为本实用新型具体实施方式中外壳结构示意图；

图3为本实用新型具体实施方式中线套结构示意图；

图4为本实用新型具体实施方式中线路板电路示意图；

图5为本实用新型具体实施方式中方向处理组件电路示意图；

图6为本实用新型具体实施方式中方向处理组件波形示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1—图6所示，本实用新型公开了一种编码器，在本实用新型具体实施例中，包括定位栅片8、外壳9、线套10、铝合金支架11及线路板，所述的铝 合金支架11的侧壁上设置有铝头缺口111，该线套10覆盖于铝头缺口111处，所述的定位栅片8盖设于铝合金支架11上，外壳9连接于定位栅片8上。

在本实用新型具体实施例中，所述的线套10通过螺钉与铝合金支架11连接，且螺钉与铝合金支架11之间设置有垫片。

在本实用新型具体实施例中，所述的线套10包括线套本体101，该线套本体101的侧壁向上延伸有挡线片102，且线套本体101的两端设置有定位孔1011，且定位孔1011位于挡线片102的两侧。

在本实用新型具体实施例中，所述的外壳9包括连接座91及与连接座91连接的接线管92，该接线管92的头部设置有三角缺口921，连接座91呈阶梯状，阶梯状结构卡设于定位栅片8上。

通过采用上述技术方案，通过线套配合上铝头缺口将电缆线引出，有效的防止电缆线与码盘进行碰撞，且对安装空间要求较小，便于推广。

在本实用新型具体实施例中，该线路板包括三组信号处理组件，各信号处理组件包括第一光电池信号输入端、第二光电池信号输入端、比较器U1A及三极管Q1，第一光电池信号输入端与比较器的第一正极输入端5连接，第二光电池信号输入端与比较器的第一负极输入端4连接，该比较器的输出端2连接有电阻R5，该电阻R5的另一端与三极管Q1的基极连接，该三极管Q1的集电极与电阻R6连接，电阻R6的另一端与信号输出端OUT-A连接，三极管Q1的发射极接地。

在本实用新型具体实施例中，该比较器U1A的第一正极输入端5与比较器的输出端2之间并联有电阻R3及电阻R1，且电阻R3与电阻R1的公共连接端接地。

在本实用新型具体实施例中，该比较器的第二正极输入端3与比较器的输出端2之间并联有电阻R4，该比较器的第二正极输入端3连接有电源端。

在本实用新型具体实施例中，该比较器的第一负极输入端4与比较器的第二负极输入端12之间并联有电阻R2，该比较器的第二负极输入端12接地。

通过采用上述技术方案，两个光电池信号接收过来通过比较器进行信号比较放大，然后通过三极管进行信号输出，在线路板上设置有三组信号处理组件， 有效的降低了芯片的使用数量，降低了生产成本，且在线路板上多处接地，有效的降低了外部信号干扰，可以大大提高了产品的稳定性。

在本实用新型具体实施例中，还包括有方向处理组件，该方向处理组件包括第一编码器信号输出电路、第二编码器信号输出电路及处理芯片U，所述的第一编码器信号输出电路包括第一比较器U1，该第一比较器U1的正极输入端与第一编码器信号，该第一比较器U1的负极输入端与基准电压连接，该第一比较器U1的输出端与处理芯片的方向电路的一输入脚6连接，所述的第二编码器信号输出电路包括第二比较器U2，该第二比较器U2的正极输入端与第二编码器信号，该第二比较器U2的负极输入端与基准电压连接，该第二比较器U2的输出端与处理芯片的方向电路的另一输入脚7连接，该处理芯片的方向电路的输出端1连接有旋转方向信号输出端。

通过采用上述技术方案，该编码器完全避免了编程环节，大大的缩短了前期产品在设备上的应用，该产品直接装在主带轮上，对应输出脉冲信号和方向信号，不需要另外配一台可编程控制器采样之后再处理输出脉冲信号和方向信号，为此节约了更多的产品成本，进一步提高了工作效率。

其中，处理芯片每秒能处理10万个脉冲信号，为此我们现在的编码器波形如下图2所示，在编码器轴正转过程中输出的正脉冲信号B相波形从原来的低电平一直保持为高电平信号，当编码器轴反转过程中输出的反方向脉冲信号B相脉冲信号就立刻从高变成低电平信号。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种编码器，其特征在于：包括定位栅片、外壳、线套、铝合金支架、线路板，所述的铝合金支架的侧壁上设置有铝头缺口，该线套覆盖于铝头缺口处，所述的定位栅片盖设于铝合金支架上，外壳连接于定位栅片上，线路板包括三组信号处理组件，各信号处理组件包括第一光电池信号输入端、第二光电池信号输入端、比较器U1A及三极管Q1，第一光电池信号输入端与比较器U1A的第一正极输入端连接，第二光电池信号输入端与比较器U1A的第一负极输入端连接，该比较器U1A的输出端连接有电阻R5，该电阻R5的另一端与三极管Q1的基极连接，该三极管Q1的集电极与电阻R6连接，电阻R6的另一端与信号输出端连接，三极管Q1的发射极接地。

2.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于：还包括有方向处理组件，该方向处理组件包括第一编码器信号输出电路、第二编码器信号输出电路及处理芯片U，所述的第一编码器信号输出电路包括第一比较器U1，该第一比较器U1的正极输入端与第一编码器信号，该第一比较器U1的负极输入端与基准电压连接，该第一比较器U1的输出端与处理芯片的方向电路的一输入脚6连接，所述的第二编码器信号输出电路包括第二比较器U2，该第二比较器U2的正极输入端与第二编码器信号，该第二比较器U2的负极输入端与基准电压连接，该第二比较器U2的输出端与处理芯片的方向电路的另一输入脚7连接，该处理芯片的方向电路的输出端1连接有旋转方向信号输出端。

3.根据权利要求1或2所述的编码器，其特征在于：所述的线套通过螺钉与铝合金支架连接，且螺钉与铝合金支架之间设置有垫片。

4.根据权利要求1或2所述的编码器，其特征在于：所述的线套包括线套本体，该线套本体的侧壁向上延伸有挡线片，且线套本体的两端设置有定位孔，且定位孔位于挡线片的两侧。

5.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于：所述的外壳包括连接座及与连接座连接的接线管，该接线管的头部设置有三角缺口，连接座呈阶梯状，阶梯状结构卡设于定位栅片上。

6.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于：该比较器U1A的第一正极输入端与比较器U1A的输出端之间并联有电阻R3及电阻R1，且电阻R3与 电阻R1的公共连接端接地，该比较器U1A的第二正极输入端与比较器U1A的输出端之间并联有电阻R4，该比较器U1A的第二正极输入端连接有电源端，该比较器U1A的第一负极输入端与比较器U1A的第二负极输入端之间并联有电阻R2，该比较器U1A的第二负极输入端接地。