一种基于反射光源的增量编码器

技术领域

本发明涉及位置编码器技术领域，特别是涉及一种基于反射光源的增量编码器。

背景技术

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。现有的增量编码器都是通过码盘设置输出信号个数，通过光源传感器与码盘的结合，来实现对于旋转位置以及旋转圈数的确定。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种，接触式采用电刷输出，以电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。采用的光敏元件多采用的是透射式光源，成本较低，但结构比较复杂，导致对于安装精度要求更高，使得产品良品率受到影响。除此之外，传统的增量编码器线速比较单一、线速小，导致增量编码器每圈的检测分辨率也就比较单一，频率不可调。

发明内容

本发明的目的是要提供一种基于反射光源的增量编码器，其线速大、安装方便，且频率可升降调节，更好地满足生产需求，在降低成本的同时还能够提高产品的实用性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种基于反射光源的增量编码器，包括码盘、反射式光源以及输出控制电路，所述反射式光源对码盘上的光区进行感应并送出感应电信号，所述感应电信号经所述输出控制电路进行调频处理后最终送出。

对于上述技术方案，申请人还有进一步的优化措施。

可选地，所述输出控制电路包括拨码开关和模拟降频电路，所述拨码开关分为两路输出，一路接入所述反射式光源的控制输入引脚，另一路接入所述模拟降频电路中的降频器控制降频器的工作，所述感应电信号经所述模拟降频电路进行处理后最终送出。

可选地，所述反射式光源包括A相输出信号、B相输出信号共两相输出信号的感应电信号、且具有升频输出功能，升频2倍或者4倍两相输出信号后送出。

可选地，所述反射式光源包括A相输出信号、B相输出信号共两相输出信号的感应电信号，所述模拟降频电路用于在维持A相与B相相位差恒定情况下产生倍频降频的A相降频输出信号与B相降频输出信号。

进一步地，所述模拟降频电路包括第一降频器、反相器、第二降频器、D触发器、异或触发器， 其中：A相输出信号分为两路，A相输出信号的一路输出接入所述第一降频器，所述第一降频器的一路输出送入第二降频器，另一路先经反相器再送入所述第二降频器，所述第二降频器同样分为两路输出，所述第二降频器的一路输出作为A相降频输出信号，另一路输出接入所述异或触发器，所述A相输出信号的另一路输出与B相输出信号同时接入D触发器进行处理，所述D触发器的输出端再接入到所述异或触发器，所述异或触发器的输出端则作为B相降频输出信号。

可选地，所述A相降频输出信号与B相降频输出信号的相位差为90度。

进一步地，所述模拟降频电路可对A相输出信号、B相输出信号进行降频2倍、4倍、8倍、16倍或者32倍后实现所述A相降频输出信号与B相降频输出信号的输出。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本申请的基于反射光源的增量编码器，其采用反射式光源，安装更为方便，线速大，每圈产生的脉冲数更大，结合反射式光源自身的控制机制，可实现升频调节，另外本申请基于模拟降频电路的设置，能够对两相输出信号进行一定比率的倍速降频调节，能够保证线速在一定比率内的频率可调，且两相输出间的相位差仍保持不变。如此，可在提高增量编码器的工况适应性的同时，降低了安装难度，提高了产品良品率。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的增量电磁编码器的原理框图；

图2是根据本发明一个实施例中的模拟降频电路的原理框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例描述了一种基于反射光源的增量编码器，如图1所示，包括码盘、反射式光源以及输出控制电路，所述反射式光源对码盘上的光区进行感应并送出感应电信号，所述感应电信号经所述输出控制电路进行调频处理后最终送出。

具体说来，所述输出控制电路包括拨码开关和模拟降频电路，所述拨码开关分为两路输出，一路接入所述反射式光源的控制输入引脚，另一路接入所述模拟降频电路中的降频器控制降频器的工作，所述感应电信号经所述模拟降频电路进行处理后最终送出。

可选地，所述反射式光源包括A相输出信号、B相输出信号共两相输出信号的感应电信号、且具有升频输出功能，升频2倍或者4倍两相输出信号后送出。

而所述模拟降频电路用于在维持A相与B相相位差恒定情况下产生倍频降频的A相降频输出信号与B相降频输出信号。

如图2所示，所述模拟降频电路包括第一降频器、反相器、第二降频器、D触发器、异或触发器， 其中：A相输出信号分为两路，A相输出信号的一路输出接入所述第一降频器，所述第一降频器的一路输出送入第二降频器，另一路先经反相器再送入所述第二降频器，所述第二降频器同样分为两路输出，所述第二降频器的一路输出作为A相降频输出信号，另一路输出接入所述异或触发器，所述A相输出信号的另一路输出与B相输出信号同时接入D触发器进行处理，所述D触发器的输出端再接入到所述异或触发器，所述异或触发器的输出端则作为B相降频输出信号。

A相输出信号、B相输出信号在进行降频调节后其相位差能够维持不变，所述A相降频输出信号与B相降频输出信号的相位差仍为90度。

所述模拟降频电路可对A相输出信号、B相输出信号进行降频2倍、4倍、8倍、16倍或者32倍后实现所述A相降频输出信号与B相降频输出信号的输出。

综上可知，本申请的基于反射光源的增量编码器，其采用反射式光源，安装更为方便，线速大，每圈产生的脉冲数更大，结合反射式光源自身的控制机制，可实现升频调节，另外本申请基于模拟降频电路的设置，能够对两相输出信号进行一定比率的倍速降频调节，能够保证线速在一定比率内的频率可调，且两相输出间的相位差仍保持不变。如此，可在提高增量编码器的工况适应性的同时，降低了安装难度，提高了产品良品率。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。