一种基于金属码盘的新型绝对式光电轴角编码器

为了提高光电轴角编码器的抗冲击、振动能力,采用金属作为制作透射式码盘的材料,而目前透射式金属码盘制作工艺的特性无法解决金属刻线宽度和厚度之间呈反比的矛盾。在分析矩阵码盘编码原理的基础上,设计了一种新型的八矩阵编码,通过和狭缝盘的匹配,使得两圈码道输出十位码,有效地减少了码道数量,降低了刻划难度,为研制小型光电轴角编码器提供了核心保障;同时又在码盘外型尺寸一定的情况下,使码盘厚度最大。另外,为了降低金属码盘的颤动造成错码的机率,结合金属码盘的制作特点,利用码盘外边缘作为一圈码道。试验表明,研制的以该种金属编码盘为核心的绝对式光电轴角编码器,测角精度达75″,抗冲击大于100gn、振动大于20gn,为玻璃码盘光电轴角编码器的五倍多,有效地解决了光电轴角编码器在冲击、振动较大环境中长期工作的需求。

小型高分辨率金属码盘光电编码器

研制了一种基于单圈金属码盘的小型绝对式光电编码器,其采用低刻划密度单圈绝对式编码方式和基于线阵图像探测器的译码方式。为进一步提高测角分辨率,提出了基于金属码盘的亚像素级差值细分算法,并阐述了精码与粗码的衔接方法;使用金属码盘设计了小型绝对式光电编码器,并对其进行了测试。试制了光电编码器,在直径为38mm的金属码盘上刻划了256条单圈绝对式码道;采用亚像素级细分实现了2048倍的角度细分。所设计的单圈绝对式光电编码器外径小于50mm,分辨率达到2.47″。通过实验得到测角误差均方差为16.3″。该编码器的研制提高了小型光电编码器的抗震动和抗冲击性能,为特种编码器的研制提供了技术基础。