本發(fā)明涉及編碼盤(pán)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種帶單圈絕對(duì)值力矩電機(jī)增量式編碼盤(pán)。

背景技術(shù)：

目前，大多數(shù)碼盤(pán)是由光學(xué)玻璃、金屬或者塑料制成，在上面刻有許多同心碼道，每個(gè)碼道上都有按一定規(guī)律排列的透光和不透光部分，通過(guò)直射和反射光由光敏元件接受，輸出增量式數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，當(dāng)碼盤(pán)旋轉(zhuǎn)在不同位置時(shí)，代表了碼盤(pán)軸的角位移。另一種碼盤(pán)上只有絕對(duì)值碼道，且單圈絕對(duì)值編碼器是將代表角度的編碼刻在碼盤(pán)上，加工工藝限制了編碼器的分辨率提高，不能滿足控制系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行高精度檢測(cè)的需求。增量式的編碼盤(pán)分辨率相對(duì)比較高，但不能實(shí)現(xiàn)絕對(duì)位置需求；當(dāng)碼盤(pán)分辨率要求較高的時(shí)候，必然需要增加碼盤(pán)的編碼數(shù)量，對(duì)加工工藝要求越高，成本也就越高；現(xiàn)有編碼盤(pán)的加工工藝不能滿足控制系統(tǒng)對(duì)角度角度分辨率越來(lái)越高的需求。

因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種加工簡(jiǎn)單、成本便宜，使用精度高、分辨率高，既有增量式信號(hào)，也有絕對(duì)值信號(hào)的帶單圈絕對(duì)值力矩電機(jī)增量式編碼盤(pán)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種帶單圈絕對(duì)值力矩電機(jī)增量式編碼盤(pán)，碼盤(pán)面上包括玻璃盤(pán)、外圈柵道、內(nèi)圈間斷碼道和內(nèi)圈間斷錯(cuò)開(kāi)碼道；其中，外圈柵道的刻線部分寬度和未刻線部分寬度一致，且一周交替均勻分布；并且，外圈柵道的內(nèi)圈刻有垂直于碼盤(pán)徑向的零位柵道。

應(yīng)用于上述技術(shù)方案，所述的帶單圈絕對(duì)值力矩電機(jī)增量式編碼盤(pán)中，外圈柵道為產(chǎn)生單圈碼道明暗相間柵線的外圈柵道，零位柵道為產(chǎn)生單圈零位參考點(diǎn)的零位柵道。

應(yīng)用于各個(gè)上述技術(shù)方案，所述的帶單圈絕對(duì)值力矩電機(jī)增量式編碼盤(pán)中，還包括由外圈柵道和零位柵道組成增量式碼道、以及由零位柵道與內(nèi)圈間斷碼道和內(nèi)圈間斷錯(cuò)開(kāi)碼道組成的絕對(duì)值碼道。

應(yīng)用于各個(gè)上述技術(shù)方案，所述的帶單圈絕對(duì)值力矩電機(jī)增量式編碼盤(pán)中，絕對(duì)值碼道是一圈碼道刻線寬度不等分，根據(jù)零位參考點(diǎn)依次遞增，依靠?jī)?nèi)圈間斷碼道和內(nèi)圈間斷錯(cuò)開(kāi)碼道的旋轉(zhuǎn)位置來(lái)決定光敏傳感器光照面積大小，實(shí)現(xiàn)單圈絕對(duì)定位的絕對(duì)值碼道。

應(yīng)用于各個(gè)上述技術(shù)方案，所述的帶單圈絕對(duì)值力矩電機(jī)增量式編碼盤(pán)中，碼盤(pán)面上碼道背面設(shè)有一層遮光環(huán)。

應(yīng)用于各個(gè)上述技術(shù)方案，所述的帶單圈絕對(duì)值力矩電機(jī)增量式編碼盤(pán)中，遮光環(huán)設(shè)置為玻璃盤(pán)背面遮光環(huán)。

采用上述方案，本發(fā)明采用碼盤(pán)面上包括外圈柵道、零位柵道和內(nèi)圈兩圈間斷錯(cuò)開(kāi)碼道。所述外圈柵道是刻線部分寬度和未刻線部分寬度一致，且一周交替均勻分布，產(chǎn)生單圈碼道明暗相間的柵線；碼盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，柵道反射光部分與光敏傳感器感光部分重疊，寬度按照模擬信號(hào)輸出；本發(fā)明外圈柵道內(nèi)圈刻有垂直于碼盤(pán)徑向的零位柵道，產(chǎn)生單圈零位參考點(diǎn)；本專(zhuān)利內(nèi)圈另有兩道錯(cuò)開(kāi)間斷的圓周碼道，一圈碼道刻線寬度不等分，根據(jù)零位參考點(diǎn)依次遞增，依靠?jī)?nèi)圈兩錯(cuò)開(kāi)碼道，即內(nèi)圈間斷碼道和內(nèi)圈間斷錯(cuò)開(kāi)碼道的旋轉(zhuǎn)位置來(lái)決定光敏傳感器光照面積大小，根據(jù)內(nèi)圈兩碼道對(duì)應(yīng)光敏傳感器感光面積的大小，來(lái)與外圈帶零位柵道對(duì)應(yīng)光敏傳感器感光面積實(shí)現(xiàn)單圈絕對(duì)定位；這種編碼盤(pán)加工簡(jiǎn)單、成本便宜，使用精度高、分辨率高，既有增量式信號(hào)，也有絕對(duì)值信號(hào)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的立體圖；

圖2為本發(fā)明的正視圖、側(cè)視圖和后視圖；

圖3為本發(fā)明中外圈柵道和內(nèi)圈碼道部分的放大圖；

圖4為本發(fā)明的柵道視圖；

圖5為本發(fā)明的背面遮光層；

圖6為本發(fā)明的工作原理圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

本實(shí)施例提供了一種帶單圈絕對(duì)值力矩電機(jī)增量式編碼盤(pán)，如圖1和圖2所示，碼盤(pán)面上包括玻璃盤(pán)1.1、外圈柵道1.2、內(nèi)圈間斷碼道1.3、內(nèi)圈間斷錯(cuò)開(kāi)碼道1.4、玻璃盤(pán)背面遮光環(huán)1.5。

外圈柵道1.2是刻線部分寬度和未刻線部分寬度一致，且一周交替均勻分布，外圈柵道1.2產(chǎn)生單圈碼道明暗相間的柵線；且在外圈柵道1.2的內(nèi)圈刻有垂直于碼盤(pán)徑向的零位柵道，零位柵道產(chǎn)生單圈零位參考點(diǎn)。

如圖3、圖4所示，外圈柵道1.2上的零位柵道與內(nèi)圈間斷柵道1.3和內(nèi)圈間斷錯(cuò)開(kāi)碼道1.4相對(duì)位置是固定的，內(nèi)圈間斷柵道1.3和內(nèi)圈間斷錯(cuò)開(kāi)碼道1.4錯(cuò)開(kāi)間斷的圓周碼道刻線寬度不等分，根據(jù)零位參考點(diǎn)依次遞增，依靠?jī)?nèi)圈間斷柵道1.3和內(nèi)圈間斷錯(cuò)開(kāi)碼道1.4兩錯(cuò)開(kāi)碼道旋轉(zhuǎn)位置來(lái)決定光敏傳感器光照面積大小，根據(jù)內(nèi)圈間斷柵道1.3和內(nèi)圈間斷錯(cuò)開(kāi)碼道1.4兩碼道對(duì)應(yīng)光敏傳感器感光面積的大小，來(lái)與外圈帶零位柵道對(duì)應(yīng)光敏傳感器感光面積實(shí)現(xiàn)單圈絕對(duì)定位。

如圖5所示為編碼盤(pán)1碼道背面的遮光環(huán)，遮光環(huán)為玻璃盤(pán)背面遮光環(huán)1.5。

如圖6所示，光源和光敏傳感器固定在電路板2上，而編碼盤(pán)1刻有碼道正面對(duì)著電路板2上的光源，當(dāng)光源發(fā)光照射在編碼盤(pán)1上時(shí)，編碼盤(pán)1背面被遮光環(huán)1.5遮住，當(dāng)編碼盤(pán)1旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于外圈柵道1.2反射到光敏傳感器固定在電路板2上，產(chǎn)生單圈碼道明暗相間的柵線；柵道反射光部分與光敏傳感器感光部分重疊寬度按照增量式模擬信號(hào)輸出，同樣，外圈柵道1.2上的零位柵道與內(nèi)圈間斷柵道1.3和內(nèi)圈間斷錯(cuò)開(kāi)碼道1.4相對(duì)位置是固定的，內(nèi)圈間斷柵道1.3和內(nèi)圈間斷錯(cuò)開(kāi)碼道1.4錯(cuò)開(kāi)間斷的圓周碼道刻線寬度不等分，根據(jù)零位參考點(diǎn)依次遞增，反射光照射在內(nèi)圈間斷柵道1.3和內(nèi)圈間斷錯(cuò)開(kāi)碼道1.4兩碼道對(duì)應(yīng)光敏傳感器感光面積的大小來(lái)與外圈柵道1.2帶零位柵道對(duì)應(yīng)光敏傳感器感光面積相對(duì)位置實(shí)現(xiàn)單圈絕對(duì)定位，這時(shí)單圈絕對(duì)值編碼盤(pán)1就能記錄旋轉(zhuǎn)軸的每個(gè)角度。

本發(fā)明的工作原理為，整個(gè)裝置還需有光敏傳感器及信號(hào)處理電路板，光源固定在電路板上，光敏傳感器也固定在電路板上，光源和光敏傳感器通過(guò)電路設(shè)計(jì)與信號(hào)處理板上的信號(hào)處理單元連接在一起，單圈絕對(duì)值力矩電機(jī)增量式編碼盤(pán)在電路板的下方。

光敏傳感器上包含多個(gè)感光區(qū)，編碼盤(pán)上外圈柵道和垂直于碼盤(pán)徑向的零位柵道與內(nèi)圈兩間斷分布錯(cuò)開(kāi)的不等距柵道分別對(duì)應(yīng)不同的感光區(qū)，當(dāng)編碼盤(pán)相對(duì)光敏傳感器旋轉(zhuǎn)時(shí)，外圈柵道反射到光敏傳感器的感光區(qū)，輸出增量式信號(hào)，零位柵道和內(nèi)圈碼道反射到光敏傳感器的感光區(qū)感光后做差分處理后輸出相位差對(duì)應(yīng)相應(yīng)的度數(shù)，實(shí)現(xiàn)絕對(duì)值信號(hào)輸出；同一編碼盤(pán)，即可輸出增量式信號(hào)也可輸出絕對(duì)值信號(hào)。

以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。