专利名称：差分倍频旋转编码器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于建筑机械设备和起重设备的距离检测和方向辨识的差 分倍频旋转编码器。
背景技术：
在建筑机械领域，现有的传感技术多采用电位器和编码器对距离进行检测。电位 器方式主要是采用机械式行程限位器加上电位器测量，蜗杆转动带动着电位器转动，从而 电压发生变化。根据电压计算各机构的距离进行限位控制。在实际应用中，这一技术存在 一些必须解决的问题，机械式蜗轮蜗杆本身存在加工工艺误差，电位器为接触式，不能自由 多圈转动，且有一定使用寿命，所以这种方式的距离测量精度不够。脉冲编码器的测量精度很高，同时也具备方向检测功能。编码器码盘的材料有玻 璃、金属和塑料。玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，但是不抗 震，容易碎。金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定厚度，故精度不高， 热稳定性差。塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度和寿命均要差一些，不能满足塔机等 安全设备控制系统的要求。建筑机械设备和起重设备的距离检测和方向辨识主要是通过检测滚筒或传动机 构的转动实现。但建筑机械设备和起重设备的工作环境恶劣复杂，传动滚筒和传动机构振 动大，环境温度高，电缆线长，且没有良好的地线，干扰非常强烈，在变频应用机构中尤其突 出。所以要求编码器要具有良好的抗干扰性和稳定性。建设机械多属安全类设备，在高危 环境下作业，要求编码器安装方便，数据准确。
发明内容本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种具有结构简单，使用方便，寿 命长，抗干扰能力强，性能稳定等优点的差分倍频旋转编码器。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案—种差分倍频旋转编码器，它包括壳体，所述壳体内设有连接轴，连接轴一端安装 在轴承内，另一端与脉冲码盘连接；在壳体内还设有双通道霍尔芯片和差分调理电路，该电 路与航空插头连接，双通道霍尔芯片与脉冲码盘相对应。所述连接轴与轴承联结，轴承与壳体之间用轴承固定片固定。所述脉冲码盘圆周上设有若干个磁钢。本实用新型采用差分处理电路后，图4中，A+与A-。B+与B-均是差分电路处理 后的信号。A与B是检测传感器输出的两路脉冲信号源。在正转时A点先来脉冲，随后B点 也被触发。反转时，B点在A点之前先触发，通过检测这个时滞，即可判断出电机的正反转。 基于这一特性，MCU很容易就能判断出正反转，其原理是，在A触发中断后，检测B点的电平， 如果是低电平，说明是正转，如果B点是高电平，说明是反转。但是在实际应用中，考虑到检 测精度、使用环境和传输距离，往往干扰极强，信号必须进行差分、倍频处理才能使用。在本
3电路中借鉴模拟差分信号传输原理，解决高低频及谐波干扰。其原理是在原有的A，B亮 相脉冲中，通过数字电路，产生出A+，A-, B+, B-四路信号，其中A-和B-是同步信号A和B 的类比信号。A+，A-是一组同步相反的信号。A+为高电平时，A-作为参考电平将给A+类 比出一个低电平信号，使其导通。如果A+为低电平时，为了防止信号因干扰产生错误脉冲， A-被强行拉高，使得A+没有了可参考的低电平，也就无法导通，达到了抵抗强干扰的目的。 差分的作用主要是解决系统低频谐波干扰对脉冲信号的影响利用轴承实现相对旋转，完成 信号采集。本实用新型的有益效果是差分倍频旋转编码器利用电子差分和倍频技术，大幅 提高测量精度，借助软件计算，在理论上测量精度可以达到无限高。该编码器可以方便的与 现有机械传动结构相连接，在不影响原有机械结构的情况下，精确测量机械设备的运转行 程和运行方向。该编码器能适应机械设备和起重设备的恶劣工作环境，尤其适合用在这些 设备的安全控制和监控系统中，实现对距离的高精度测量和方向辨识，而且抗干扰性好，数 据传输距离长，调试校正方便简单。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的侧视图；图3为脉冲码盘结构示意图；图4计数码盘转动后时序图。其中，1.壳体，2.连接轴，3.轴承，4.脉冲码盘，5.双通道霍尔芯片，6.差分调理 电路，7.航空插头，8.轴承固定片，9.磁钢。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。图1、图2、图3中它包括壳体1，所述壳体1内设有连接轴2，连接轴2 —端安装在 轴承3内，另一端与脉冲码盘4联结；在壳体1内还设有双通道霍尔芯片5和差分调理电路 6，该电路与航空插头7联结，双通道霍尔芯片5与脉冲码盘4相对应。所述连接轴2通过 轴承固定片8与轴承3联结。所述脉冲码盘4圆周上勻布若干个磁钢9。
权利要求一种差分倍频旋转编码器，它包括壳体，其特征是，所述壳体内设有连接轴，连接轴一端安装在轴承内，另一端与脉冲码盘联结；在壳体内还设有双通道霍尔芯片和差分调理电路，该电路与航空插头联结，双通道霍尔芯片与脉冲码盘相对应。
2.如权利要求1所述的差分倍频旋转编码器，其特征是，所述连接轴与轴承联结，轴承 与壳体之间用轴承固定片固定。
3.如权利要求1所述的差分倍频旋转编码器，其特征是，所述脉冲码盘圆周上设有若 干个磁钢。
专利摘要本实用新型涉及一种差分倍频旋转编码器。它具有结构简单，使用方便，寿命长，抗干扰能力强，性能稳定等优点，其结构为它包括壳体，所述壳体内设有连接轴，连接轴一端安装在轴承内，另一端与脉冲码盘联结；在壳体内还设有双通道霍尔芯片和差分调理电路，该电路与航空插头联结，双通道霍尔芯片与脉冲码盘相对应。
文档编号G01D3/028GK201707057SQ201020233768
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月23日 优先权日2010年6月23日
发明者候宇明, 娄天纲, 徐金钊 申请人:济南开易达智能科技有限公司