技术特征:
1.无级编码器,带有码具、信号源、采集单元和处理单元,其特征在于:码具与信号源为不同的组件或码具本身也是信号源,码具上边带有形状、位置或姿态参数无级渐变的码条,经其建立的模拟量无级渐变且在一定范围内与位置唯一对应。2.根据权利要求1所述的无级编码器,其特征在于:码具是码盘、码环、码筒、码尺或它们的组合;信号源为光源、电源或磁源;码条是用透光材料、遮光材料、电阻材料或磁性材料制作的实体,或者是实体之间的空间,其外形尺寸、与信号源的距离或轮廓线斜率在运动方向无级渐变,基于此特征建立无级渐变的光、电或磁模拟量;码条单向渐变或双向交替渐变,单周期或多周期渐变;有模数转换器把模拟量的值转换成数字编码,或者,有脉冲发生电路产生基于时钟或模拟量生成的脉冲信号。3.根据权利要求2所述的无级编码器,其特征在于:信号源为光源,码条为宽度在运动方向无级渐变的空间或透光材料,采集单元带有导光器,把其输入端在码条不同位置接收到的等强度不等面积的光汇聚成等面积不等照度的光束,从输出端照射处理单元的光敏元件而转换成电流或电压模拟量。4.根据权利要求2所述的无级编码器,其特征在于:信号源为电源,码条为电阻条,采集单元有电极与码条滑动接触,码条的长度、横截面积或电极与码条的接触面积在运动方向无级渐变,使码条在电路中的电阻值无级渐变,由此产生电模拟量。5.根据权利要求2所述的无级编码器,其特征在于:信号源为磁体,码条为宽度在运动方向无级渐变的导磁体,或者码条为宽度在运动方向无级渐变的磁体,本身就是信号源,采集单元带有与码条无接触运动的磁电阻,两者在不同的位置有不同的作用面积或距离,磁通发生变化而使磁电阻阻值变化产生电模拟量。6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的无级编码器,其特征在于:模拟量的变化量是运动距离的函数,不同的位置之间也有函数关联,模拟量数值由测量直接获得或有运算电路来运算而获得,系统输出模拟量转化成的数字编码或经运算电路运算获得的数字编码。7.根据权利要求6所述的无级编码器,其特征在于:环形或筒形的码条单向渐变,为了消除大端和小端过渡段模拟量变化规律突变带来的影响,码条大端和小端彼此不相连、连接处被屏蔽或连接处信息不被采用,并在不同相位上设置两个以上的采集单元,或者,通过控制设计参数和采样时机来使环形码条上不存在跨越大端和小端的采样点。8.根据权利要求7所述的无级编码器,其特征在于:通过比较同一采集单元先后在两个采样点获得的模拟量的大小来判断方向,或者,通过对比大端和小端连接处信号缺失情况在不同的采集单元中出现的先后来判断方向。9.根据权利要求6所述的无级编码器,其特征在于:采集单元可以在单圈内任何位置采集绝对值数据,或者,可以在单圈内以任何位置作为起点或终点来计量相对位移,或者,包含一圈标记和计数器,结合一圈内的测量和整圈计数来获得大于360度的相对位移量或绝对位置,或者,整体为多圈结构,可在大于360度的范围内获得的位置绝对值编码。10.根据权利要求1、2、3、4、5、7、8或9所述的无级编码器,其特征在于:采用控制装置、电路或程序来改变组件的性能参数或相互之间的距离、角度,从而调整分辨率。
技术总结
无级编码器带有无级渐变码条,其优点在于:码条上任意位置与基于码条的无级渐变特征建立的模拟量的值唯一对应,分度数不受加工条件制约,可以测量单圈内任何点的绝对值位置,可以在单圈内以任何点作为起点或终点来计量位移;码条的形状和结构简单,没有大量重复的刻线,易保证精度,加工成本低;位置绝对值含有大小信息,变化量是运动距离的函数,可以忽略中间的采集和处理过程,使用电路、程序在起点值、终点值以及各种相关量之间进行运算,使用方便灵活,不必全程运算而减少了运算量;通过调整组件的性能参数或相互的距离、角度就可以改变分辨率,避免更换码具的麻烦;没有细微的刻线,对环境的洁净程度没有苛刻的要求。对环境的洁净程度没有苛刻的要求。对环境的洁净程度没有苛刻的要求。
技术研发人员:周承岗
受保护的技术使用者:周承岗
技术研发日:2021.07.11
技术公布日:2023/1/13