一種光電碼盤和編碼器制造技術

本發明專利技術公開了一種光電碼盤和編碼器，該碼盤包括：碼盤基體，相位碼道，零位碼道和增量碼道；其中，相位碼道、零位碼道和增量碼道，同心加載于碼盤基體的不同直徑圓周上；零位碼道，包括：第一零位序列(Z)和第二零位序列(/Z)，第一零位序列(Z)和第二零位序列(/Z)位于增量碼道的兩側；第一零位序列(Z)的刻線，包括：2～5條亮柵和4～10條暗柵；第二零位序列(/Z)的刻線，包括：與第一零位序列(Z)的亮柵條數相同的暗柵，以及與第一零位序列(Z)的暗柵條數相同的亮柵。本發明專利技術的方案，可以克服現有技術中對比度低、測量精度低和可靠性差等缺陷，實現對比度高、測量精度高和可靠性好的有益效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于編碼器
，具體涉及一種光電碼盤和編碼器，尤其涉及一種高對比度增量編碼器碼盤及具有該碼盤的光電編碼器。
技術介紹
光電編碼器是一種集光、機、電于一體的測角設備，通過機械結構和信號處理電路將光學信號轉換成電信號，從而實現對角位移、位置和速度等多種物理量的直接或間接測量。在增量式光電編碼器中，位置的測量與計算必須以絕對零位(例如：計算時的參考位置或參考起算點)作參考，因此編碼器的絕對零位是增量編碼器設計的核心要點之一，影響著光電編碼器的工作性能和測量精度。零位光柵(例如：刻有標志零位的編碼線紋組的光柵尺)由一組非等間隔、非等寬度的亮線和暗線所組成，在零位光柵相對運動時，會形成急劇變化的銳脈沖(例如：直接突變的脈沖)，處理電路會以該銳脈沖作為開門電平(例如：當電路輸入端接額定負載時，使電路輸出端處于低電位上限所允許的最低輸入電位)，形成編碼器的絕對零位。零位光柵在運動過程中形成的次大光通量與最大光通量的比值稱為對比度，目前增量編碼器零位光柵的對比度一般為1/2～1/3，在強電磁干擾的情況下，易出現零位錯碼，導致計數錯誤，編碼器可靠性無法滿足使用要求。現有技術中，存在對比度低、測量精度低和可靠性差等缺陷。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，針對上述缺陷，提供一種光電碼盤和編碼器，以解決現有技術中零位光柵對比度低的問題，達到提高絕對零位準確度的效果。本專利技術提供一種光電碼盤，包括：碼盤基體，相位碼道，零位碼道和增量碼道；其中，所述相位碼道、零位碼道和增量碼道，同心加載于所述碼盤基體的不同直徑圓周上；所述零位碼道，包括：第一零位序列和第二零位序列，所述第一零位序列和第二零位序列位于所述增量碼道的兩側；所述第一零位序列的刻線，包括：2～5條亮柵和4～10條暗柵；所述第二零位序列的刻線，包括：
與所述第一零位序列的亮柵條數相同的暗柵，以及與所述第一零位序列的暗柵條數相同的亮柵。可選地，所述第一零位序列的亮柵和/或暗柵，與所述第二零位序列的暗柵和/或亮柵，相互對應設置于所述相位碼道的兩側。可選地，所述第一零位序列的刻線，包括：5條亮柵和10條暗柵。可選地，所述相位碼道，包括：第一相位碼道、第二相位碼道和第三相位碼道；其中，所述第一相位碼道，位于所述第一零位序列遠離所述增量碼道的一側；所述第二相位碼道，位于所述第二零位序列遠離所述增量碼道的一側；所述第三相位碼道，位于所述第二相位碼道遠離所述第二零位序列的一側。可選地，所述第一相位碼道的刻線，包括：均布于所述碼盤基體的相應圓周上、且明暗相間的亮柵和暗柵。可選地，所述第一相位碼道、第二相位碼道和第三相位碼道的刻線數相同、且起始刻線間具有預設夾角；所述刻線數和/或所述預設夾角，適配于，與所述碼盤適配的永磁電機的極數。可選地，所述增量碼道，包括：第一增量碼道和第二增量碼道；所述第一增量碼道和/或第二增量碼道的刻線，包括：均布于所述碼盤基體的相應圓周上、且明暗相間的亮柵和暗柵。可選地，所述增量碼道的刻線數，包括：512條、1024條、2500條的至少之一。可選地，所述碼盤基體，包括：光學玻璃板。可選地，所述光學玻璃板為圓環狀。與上述碼盤相匹配，本專利技術另一方面提供一種編碼器，包括：以上所述的光電碼盤。本專利技術的方案，通過增強光電編碼器零位序列的對比度，可以提高絕對零位的準確度，以保證編碼器在應用過程中的可靠性，進而解決光電編碼器碼盤零位序列(即零位光柵)對比度不足的問題，以及解決編碼器在應用過程中絕對零位異常的問題。進一步，本專利技術的方案，通過使用高對比度零位序列的碼盤(例如：增量
編碼器碼盤)，能夠有效提高增量式光電編碼器絕對零位的準確度，保證光電編碼器的測量精度和工作可靠性，還可以提高編碼器應用過程中的可靠性。由此，本專利技術的方案，利用增強零位序列的對比度的方式，解決現有技術中零位光柵對比度低的問題，從而，克服現有技術中對比度低、測量精度低和可靠性差的缺陷，實現對比度高、測量精度高和可靠性好的有益效果。本專利技術的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本專利技術而了解。下面通過附圖和實施例，對本專利技術的技術方案做進一步的詳細描述。附圖說明圖1為本專利技術的光電碼盤的一實施例的結構示意圖；圖2為本專利技術的光電碼盤中零位碼道和增量碼道的一實施例的結構示意圖；圖3為圖2中S部的一實施例的局部放大結構示意圖。結合附圖，本專利技術實施例中附圖標記如下：100-碼盤基體。具體實施方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術具體實施例及相應的附圖對本專利技術技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。根據本專利技術的實施例，提供了一種光電碼盤，如圖1所示本專利技術的光電碼盤的一實施例的結構示意圖。該光電碼盤可以包括：碼盤基體100，相位碼道，零位碼道和增量碼道。例如：如圖1所示，該光電碼盤由零位碼道Z、/Z，相位碼道U、V、W，增量碼道A、B和碼盤基體100組成。其中，所述相位碼道、零位碼道和增量碼道，同心加載于所述碼盤基體100的不同直徑圓周上。具體地，所述零位碼道，可以包括：第一零位序列Z和第二零位序列/Z，
所述第一零位序列Z和第二零位序列/Z位于所述增量碼道的兩側；所述第一零位序列Z的刻線，包括：2～5條亮柵和4～10條暗柵；所述第二零位序列/Z的刻線，包括：與所述第一零位序列Z的亮柵條數相同的暗柵，以及與所述第一零位序列Z的暗柵條數相同的亮柵。例如：零位碼道由零位序列Z和零位序列/Z組成。由此，通過設置零位序列的亮柵和暗柵的條數，可以增強零位序列的對比度，以解決現有碼盤零位序列對比度不足的問題，有利于提高絕對零位的準確度。可選地，所述第一零位序列Z的亮柵和/或暗柵，與所述第二零位序列/Z的暗柵和/或亮柵，相互對應設置于所述相位碼道的兩側。例如：如圖2和圖3所示，零位序列Z的序列順序為：“101000100100001”，其中，“1”代表亮柵，“0”代表暗柵。零位序列/Z的序列順序為：“010111011011110”。由此，通過零位碼道中零位序列Z和/Z中亮柵和暗柵的對應設置，有利于進一步提高零位序列的對比度，有利于提高使用該碼盤進行測量的精準性和可靠性。可選地，所述第一零位序列Z的刻線，可以包括：5條亮柵和10條暗柵。例如：零位序列Z，由5條亮柵和10條暗柵組成；零位序列/Z，由10條亮柵和5條暗柵組成。例如：零位序列運動時，形成的最大光通量為5，次大光通量為1，可形成的對比度值為1/5，明顯高于一般增量編碼器零位序列的對比度，即使在強干擾的應用情況下，也不易出現零位錯碼現象，保證了絕對零位的準確度，提高了光電編碼器的測量精度和工作可靠性。例如：可替代地，去除上述零位序列中的部分亮柵及暗柵，零位序列仍可使用(例如：對比度值為1/3～1/2)，但會降低零位光柵的最大通光量及對比度，增量編碼器絕對零位的準確度會有所降低，同時也降低了光電編碼器的測量精度和工作可靠性。由此，通過對零位序列中亮柵和暗柵的高對比本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光電碼盤，其特征在于，包括：碼盤基體(100)，相位碼道，零位碼道和增量碼道；其中，所述相位碼道、零位碼道和增量碼道，同心加載于所述碼盤基體(100)的不同直徑圓周上；所述零位碼道，包括：第一零位序列(Z)和第二零位序列(/Z)，所述第一零位序列(Z)和第二零位序列(/Z)位于所述增量碼道的兩側；所述第一零位序列(Z)的刻線，包括：2～5條亮柵和4～10條暗柵；所述第二零位序列(/Z)的刻線，包括：與所述第一零位序列(Z)的亮柵條數相同的暗柵，以及與所述第一零位序列(Z)的暗柵條數相同的亮柵。

【技術特征摘要】
1.一種光電碼盤，其特征在于，包括：碼盤基體(100)，相位碼道，零位碼道和增量碼道；其中，所述相位碼道、零位碼道和增量碼道，同心加載于所述碼盤基體(100)的不同直徑圓周上；所述零位碼道，包括：第一零位序列(Z)和第二零位序列(/Z)，所述第一零位序列(Z)和第二零位序列(/Z)位于所述增量碼道的兩側；所述第一零位序列(Z)的刻線，包括：2～5條亮柵和4～10條暗柵；所述第二零位序列(/Z)的刻線，包括：與所述第一零位序列(Z)的亮柵條數相同的暗柵，以及與所述第一零位序列(Z)的暗柵條數相同的亮柵。2.根據權利要求1所述的碼盤，其特征在于，所述第一零位序列(Z)的亮柵和/或暗柵，與所述第二零位序列(/Z)的暗柵和/或亮柵，相互對應設置于所述相位碼道的兩側。3.根據權利要求1或2所述的碼盤，其特征在于，所述第一零位序列(Z)的刻線，包括：5條亮柵和10條暗柵。4.根據權利要求1-3之一所述的碼盤，其特征在于，所述相位碼道，包括：第一相位碼道(U)、第二相位碼道(V)和第三相位碼道(W)；其中，所述第一相位碼道(U)，位于所述第一零位序列(Z)遠離所述增量碼道的一側；所述第二相位碼道(V)，位于所述第二零位序列(/Z)遠離所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：彭玉禮，鐘成堡，周溪，胡濤，黃俠昌，陳世國，
申請(專利權)人：珠海格力節能環保制冷技術研究中心有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44