CN207365987U - 绝对型编码器 - Google Patents
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Abstract
一种绝对型编码器，包括电源电路、信号处理模块、相对设置的发射板和接收板、同轴设置在主轴上的码盘和狭缝盘，电源电路包括滤波电路、稳压电路和保护电路，发射板上设有若干红外发光管以及一个驱动三极管，接收板上与红外发光管对应设有红外接收管，其技术要点是：所述红外接收管上设有用于接收数字信号的粗码读头和用于接收模拟信号的精码读头；信号处理模块包括单片机、信号调理电路、稳压电路、接口电路。其具有结构简单、使用方便、体积小巧、造价低等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于光电测量领域，具体地说是一种绝对型编码器，其主要适用于军事、汽车、水利、冶金、化工、造纸、矿山及港口机械等领域。
背景技术
传统的编码器主要包括增量型编码器和绝对型编码器。其中，增量型编码器掉电后需要退回基准原点使系统从初始位置开始。而受干扰后，则需重新复位以确认信号。因此，存在掉电信号丢失、抗干扰性差等问题，给使用带来很多不便。为解决掉电后需要重新退回基准原点的问题，曾设计出改进型的增量编码器，如申请公布号为CN101082508A的实用新型专利申请公开的“一种‘准绝对式’光电轴角编码器处理电路”，该技术方案包括增量式编码器、大规模可编程逻辑阵列、微控制器系统、断电记忆电路、接口电路。增量式编码器的两路信号A和B送入大规模可编程逻辑阵列进行倍频及计数，大规模可编程逻辑阵列的输出端与微控制器系统的输入端联接，微控制器系统的输出/输入端分别与断电记忆电路和接口电路的输入/输出端联接；;大规模可编程逻辑阵列的计数数值由微控制器读入，进行运算处理后通过接口电路输出编码器角位置值。通过上述方案可保证掉电后再通电工作时计数脉冲数不丢失。
绝对型编码器，如申请公不布号为CN1183547A的发明专利申请公开的一种“绝对式多码盘光电轴角编码器”，该技术方案包括两套光源、码盘、狭缝、接收器和一套被测轴系、被动轴系、变速装置、整形电路、校正电路组成。它采用两个位数较低的粗码盘，通过变速装置把两个码盘等效为一个位数较高的码盘，有效地避免了高分辨率、高位数码盘制作难的问题。该技术方案采用了多码盘结构，编码方式较为复杂，并且不利于调试。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种具有停电记忆功能的绝对型编码器，从根本上解决了上述问题，其具有结构简单、使用方便、体积小巧、造价低等优点。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：该绝对型编码器包括电源电路、信号处理模块、相对设置的发射板和接收板、同轴设置在主轴上的码盘和狭缝盘，电源电路包括滤波电路、稳压电路和保护电路，发射板上设有若干红外发光管以及一个驱动三极管，接收板上与红外发光管对应设有红外接收管，其技术要点是：所述红外接收管上设有用于接收数字信号的粗码读头和用于接收模拟信号的精码读头；信号处理模块包括单片机、信号调理电路、稳压电路、接口电路。
本实用新型的有益效果： 码盘随主轴旋转，各位置唯一，一旦电源接通，可立即读出位置信息，无需退回基准原点从初始位置开始。可在受干扰后，通过复读从新获得准确的位置信息。从而有效克服了掉电信号丢失问题，抗干扰能力强，可用于长期的定位控制。
电源电路包括12V电源依次经过二极管D1、电容C1、电容C2、集成电路U1后，输出5V电压。5V经过电容C3、电容C4后供后级电路使用。电容C1~C4用于滤波，电容C1和电容C3主要用于滤除高频干扰，电容C2和电容C4为主洪波电容，集成电路U1用于稳压，二极管D2防止电源反接对电路造成损坏。主板电路包括单片机和485接口的集成电路，单片机内部设有有比较器、施密特触发器、二极管、通用同步异步收发器（USART）等，可实现信号采集、信号调理等功能，简化了电路、提高了处理速度、提高的系统稳定性。为了避免红外发光管随时间、温度等参数变化而影响使发光功率，造成测角误差，而采用单片机（MCU）通过PWM驱动的电路，单片机根据环境温度、运行时间等参数，自动调整PWM占空比，使光功率为常数，提高系统稳定性，提高产品寿命。
综上所述，本实用新型具有体积小、驱动扭拒小、码盘间无机械接触、转速高、功耗低、使用寿命长、精确度高、无重复误差，停电记忆功能，运行稳定可靠，适用范围广等优点。编码器旋转时，存在位置唯一对应的代码，当停电关机后重启后，仍可准确地读出停电位置的代码。同时通过带有双马读头的红外接收管，仅采用单码盘即可完成需要多码盘才能实现的粗码与精码数据的读取。
附图说明
图1是本实用新型的工作原理框图；
图2是本实用新型的电源电路结构示意图；
图3是本实用新型的主板电路结构示意图；
图4是本实用新型的发射板电路结构示意图；
图5是本实用新型的接收板电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合图1~5，通过具体实施例详细说明本实用新型的内容。该绝对型编码器包括壳体、设置在可壳体一端的电缆密封头、限位于壳内的主轴、通过滚动轴承同轴设置在主轴上的码盘和狭缝盘、相对设置在码盘和狭缝盘外侧的发射板和接收板、主板电路等部分。主电路板包括电源电路、信号处理模块，电源电路包括滤波电路、稳压电路和保护电路，信号处理模块包括单片机（MCU）、信号调理电路、稳压电路、接口电路。发射板上设有十二个红外发光管以及一个驱动三极管，接收板上与红外发光管对应设有红外接收管，发射管电流由单片机通过三极管实时调整。红外接收管上设有用于接收数字信号的粗码读头和用于接收模拟信号的精码读头。
码盘是循环码盘，循环码又称为格雷码，因为这种编码的特点是任意相邻的两个代码间只有一位代码有变化，即由“0”变为“1”或“1”变为“0”。因此，在两数变换过程中，因光电管安装不准等产生的阅读数误差，最多不超过“1”，只可能读成相邻两个数中的一个数。因此，可消除非单值性误差。
Claims (1)
1.一种绝对型编码器，包括电源电路、信号处理模块、相对设置的发射板和接收板、同轴设置在主轴上的码盘和狭缝盘，电源电路包括滤波电路、稳压电路和保护电路，发射板上设有若干红外发光管以及一个驱动三极管，接收板上与红外发光管对应设有红外接收管，其特征在于：所述红外接收管上设有用于接收数字信号的粗码读头和用于接收模拟信号的精码读头；信号处理模块包括单片机、信号调理电路、稳压电路、接口电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720867676.XU CN207365987U (zh) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | 绝对型编码器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720867676.XU CN207365987U (zh) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | 绝对型编码器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207365987U true CN207365987U (zh) | 2018-05-15 |
Family
ID=62422710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720867676.XU Active CN207365987U (zh) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | 绝对型编码器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207365987U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112880621A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-01 | 江苏建筑职业技术学院 | 一种数显量角器 |
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2017
- 2017-07-18 CN CN201720867676.XU patent/CN207365987U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN112880621A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-01 | 江苏建筑职业技术学院 | 一种数显量角器 |
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