CN102539816B - 旋转编码器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转编码器，包括轴承座；轴承座通过间隔设置的第一轴承和第二轴承支承有转轴；轴承座固定有端盖和电路板；电路板沿周向间隔设置有M对光电传感器；每对光电传感器沿电路板的径向间隔设置；转轴穿过电路板并在其穿出端固定有与电路板相对应的编码盘；编码盘的边缘沿圆周方向均布设置有N个挡光块；编码盘旋转时，挡光块可通过每对光电传感器的径向间隔；相邻两对光电传感器之间的夹角的大小满足以下条件：；其中，X为夹角的大小，a为自然数，N为挡光块的数量；轴承座在位于编码盘一侧设置有密封盖；电路板和编码盘位于密封盖内；密封盖上设置有导线过孔。本发明的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高，可满足高精度高转速测量。

Description

旋转编码器

技术领域

本发明涉及一种编码器，特别是涉及一种测量机械轴高精度转速的旋转编码器。

背景技术

现有技术中，测量机械轴转速的编码器一般为增量式编码器。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。旋转增量式编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计数设备记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果出现后才能知道。并且，增量式脉冲是虚拟的，采集的脉冲数量有限，因此测量精度不高。另一方面，旋转增量式编码器的结构比较复杂。

因此本领域技术人员致力于开发一种抗干扰能力强，数据可靠的旋转编码器。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种抗干扰能力强，数据可靠的旋转编码器。

为实现上述目的，本发明提供了一种旋转编码器，包括轴承座；所述轴承座通过间隔设置的第一轴承和第二轴承支承有转轴；

所述轴承座的第一端固定连接有端盖，第二端端面固定连接有电路板；

所述电路板沿周向间隔设置有M对光电传感器；每对光电传感器沿所述电路板的径向间隔设置；

所述转轴穿过所述电路板并在其穿出端固定有与所述电路板相对应的编码盘；所述编码盘的边缘沿圆周方向均布设置有N个挡光块；所述编码盘旋转时，所述挡光块可通过每对光电传感器的径向间隔；

相邻两对光电传感器之间的夹角的大小满足以下条件：

；

其中，X为所述夹角的大小，a为自然数，N为所述挡光块的数量；

所述轴承座在位于所述编码盘一侧设置有密封盖；

所述电路板和编码盘位于所述密封盖内；所述密封盖上设置有导线过孔。

较佳的，所述编码盘上设置有60个所述挡光块；所述电路板上设置有6对所述光电传感器；相邻两对光电传感器的夹角为19°。

较佳的，各挡光块的宽度为5.2°。

较佳的，所述转轴的伸出端设置有彼此垂直的第一连接槽和第二连接槽。

本发明的有益效果是：本发明由于通过编码盘的机械位置决定每个位置的唯一性，无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，可以实时确定码盘及编码器位置，因此使编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高，可以满足高精度高转速测量。

附图说明

图1是本发明一具体实施方式的结构示意图。

图2是图1的A向放大视图。

图3是图1的B向放大视图。

图4是本发明一具体实施方式中码盘的正视结构示意图。

图5是本发明一具体实施方式中电路板与光电传感器的位置关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1至图5所示，一种旋转编码器，包括轴承座1，轴承座1通过间隔设置的第一轴承2和第二轴承3支承有转轴4。第一轴承2和第二轴承3之间设置有轴承挡圈13.

轴承座1的第一端固定连接有端盖5，第二端端面固定连接有电路板6。转轴4在端盖5的伸出端4a设置有彼此垂直的第一连接槽12a和第二连接槽12b，以便于将其夹持在旋转机械轴类零件上，固定后可实现编码器与其同步旋转。

本实施例中，电路板6直接与轴承座1固定连接，在其他具体实施方式中，也可在轴承座1对应电路板6一侧设置端盖，电路板6与端盖固定连接，以达到基本相同的技术效果。

电路板6沿周向间隔设置有M对光电传感器7，M为自然数，每对光电传感器沿电路板6的径向间隔设置。

转轴4穿过电路板6并在其穿出端4b通过螺栓固定有与电路板6相对应的编码盘8，编码盘8的边缘沿圆周方向均布设置有N个挡光块11，N为自然数。编码盘8旋转时，挡光块11可通过每对光电传感器7的径向间隔。相邻挡光块11之间构成透光槽14。在其他具体实施方式中，也可通过其他孔类零件和轴类零件固定的常规方式使编码盘与转轴4连接。

相邻两对光电传感器7之间的夹角A的大小满足以下条件：

；其中，X为夹角A的大小，a为自然数，N为挡光块11的数量。

轴承座1在位于编码盘8一侧设置有密封盖9，电路板6和编码盘8位于密封盖9内，密封盖9上设置有导线过孔10。

本实施例中，取N值为60，各挡光块的宽度为5.2°，在其他具体实施方式中，N也可为其他自然数，如10、30、40、45、56、70、88、90、92、100、120等，但最好为可被360整除的自然数，以达到基本相同的技术效果；取M值为6，在其他具体实施方式中，M也可为其他自然数，如1、2、3、4、5、7、8、9等，以达到基本相同的技术效果；为便于光电传感器的布置，取a值为3，因此相邻两对光电传感器之间的夹角为19°，在其他具体实施方式中，a也可为3以外的其他自然数，如1、2、4、5、6等，以达到基本相同的技术效果。

旋转编码器工作时，将转轴4旋转机械轴类零件连接，电路板6通电后，光电传感器7持续发光。转轴4旋转从而带动编码盘8旋转，当每对光电传感器7的光线每被码盘交替遮挡一次，则输出相应脉冲信号，完成计数。因此，编码盘8每旋转一周所输出的脉冲数量为

个。本实施例中，每对光电传感器7都会产生间隔6°的连续脉冲，然后再经过电路放大整形合成等处理后就能输出间隔为1°的一串连续脉冲，也就是每转能产生360个脉冲，分辩率为1度，精度跟编码盘的加工精度和光电传感器安装位置的精度有关。

如果电路板7突然断电，由于编码盘8的机械位置决定每个位置的唯一性，因此无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，即可以实时确定编码盘及编码器的位置。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种旋转编码器，其特征是：包括轴承座（1）；所述轴承座（1）通过间隔设置的第一轴承（2）和第二轴承（3）支承有转轴（4）；

所述轴承座（1）的第一端固定连接有端盖（5），第二端端面固定连接有电路板（6）；

所述电路板（6）沿周向间隔设置有M对光电传感器（7），其中，M为自然数；每对光电传感器沿所述电路板（6）的径向间隔设置；

所述转轴（4）穿过所述电路板（6）并在其穿出端（4b）固定有与所述电路板（6）相对应的编码盘（8）；所述编码盘（8）的边缘沿圆周方向均布设置有N个挡光块（11），其中，N为自然数；所述编码盘（8）旋转时，所述挡光块（11）可通过每对光电传感器（7）的径向间隔；

相邻两对光电传感器（7）之间的夹角（A）的大小满足以下条件：

；其中，X为所述夹角（A）的大小，a为自然数，N为所述挡光块（11）的数量；

所述轴承座（1）在位于所述编码盘（8）一侧设置有密封盖（9）；

所述电路板（6）和编码盘（8）位于所述密封盖（9）内；所述密封盖（9）上设置有导线过孔（10）。

2.如权利要求1所述的旋转编码器，其特征是：所述编码盘（8）上设置有60个所述挡光块（11）；所述电路板（6）上设置有6对所述光电传感器（7）；相邻两对光电传感器的夹角为19°。

3.如权利要求2所述的旋转编码器，其特征是：各所述挡光块（11）的宽度为5.2°。

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