光电编码器的制作方法

专利2026-07-04  14


本技术涉及传感器,特别涉及一种光电编码器。


背景技术:

1、能够实现角位移测量的传感器具体包括旋转变压器、光电编码器和电感传感器,以上元器件均可用于测定电机转动的转速,转向以及角位移量。其中,传统的光电编码器通常包括发光管、动光栅、以及受光芯片pdic(由一块多分割的光电二极管pd和电路一体化的photo ic所构成),这种工艺设计的编码器所能达到的分解能(单位lpi,即line per inch,每英尺内的刻线数)取决于受光二极管pd自身的分割精度及均匀性,一般情况下,直接在受光芯片pdic进行分割导致受光二极管pd的分割精度较差,当受光二极管pd的分解能达到400lpi以上时,芯片的良品率成几何倍数下降,进而影响光电编码器的良品率以及光电编码器自身的可靠性。


技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的不足之处,本实用新型提供了一种光电编码器,解决了现有技术中光电编码器通常直接在受光芯片上进行分割,分割精度较差,分解能较低,影响光电编码器的良品率和可靠性的技术问题。

2、本实用新型提供了一种光电编码器,包括光电池阵列和定光栅;所述定光栅粘贴在所述光电池阵列的上表面,所述定光栅上开设有多个窗口,多个所述窗口与所述光电池阵列中的光电池单体一一对应设置,且每一所述窗口上均刻蚀有多条条纹。

3、可选地,所述光电池阵列包括第一圆弧轨迹、第二圆弧轨迹、第三圆弧轨迹和第四圆弧轨迹;沿所述第一圆弧轨迹设置有第一光电池单体,沿所述第二圆弧轨迹设置有第二光电池单体和第三光电池单体,沿所述第三圆弧轨迹设置有第四光电池单体和第五光电池单体,沿所述第四圆弧轨迹设置有第六光电池单体;所述第一圆弧轨迹、所述第二圆弧轨迹、所述第三圆弧轨迹和所述第四圆弧轨迹同圆心设置且构成扇环形;所述第一光电池单体、所述第二光电池单体、所述第三光电池单体、所述第四光电池单体、所述第五光电池单体和所述第六光电池单体的形状均为扇环形。

4、可选地,所述光电编码器还包括动光栅,所述动光栅包括第一码道、第二码道和第三码道;所述第一码道与所述第一圆弧轨迹对应设置,且在所述第一码道上沿所述第一圆弧轨迹的半径设置有多条第一条纹;所述第三码道与所述第四圆弧轨迹对应设置,且在所述第三码道上沿所述第四圆弧轨迹的半径设置有多条第二条纹;所述第二码道的宽度与所述第二圆弧轨迹和所述第三圆弧轨迹的宽度之和相等,所述第二码道以所述动光栅的中心为圆心圆周设置在所述第一码道与所述第三码道之间,且在所述第二码道上沿所述第二圆弧轨迹的半径圆周均布设置有多条第三条纹。

5、可选地,所述定光栅包括第一窗口和第六窗口;所述第一窗口与所述第一光电池单体对应设置,所述第一窗口上设置有多条所述第一条纹,且所述第一窗口上的多条所述第一条纹之间的间距与所述第一码道上的多条所述第一条纹之间的间距相等;所述第六窗口与所述第六光电池单体对应设置,所述第六窗口上设置有多条所述第二条纹,且所述第六窗口上的多条所述第二条纹之间的间距与所述第三码道上的多条所述第二条纹之间的间距相等。

6、可选地,所述定光栅还包括尺寸形状完全一致的第二窗口、第三窗口、第四窗口和第五窗口;所述第二窗口与所述第二光电池单体对应设置,所述第三窗口与所述第三光电池单体对应设置,所述第四窗口与所述第四光电池单体对应设置,所述第五窗口与所述第五光电池单体对应设置;所述第二窗口上设置有多条第四条纹,多条所述第四条纹在所述第二窗口上的位置与多条所述第三条纹在所述第二码道上的位置保持一致;所述第三窗口上设置有多条第五条纹,多条所述第五条纹以所述第二窗口上的多条所述第四条纹的位置为基准,在所述第三窗口上向左偏移1/4的所述第四条纹的宽度;所述第四窗口上设置有多条第六条纹,多条所述第六条纹以所述第二窗口上的多条所述第四条纹的位置为基准,在所述第四窗口上向左偏移1/2的所述第四条纹的宽度;所述第五窗口上设置有多条第七条纹,多条所述第七条纹以所述第二窗口上的多条所述第四条纹的位置为基准,在所述第五窗口上向左偏移3/4的所述第四条纹的宽度。

7、可选地,所述光电编码器还包括第一比较器、第二比较器和第三比较器;所述第一比较器分别与所述第三光电池单体和所述第四光电池单体连接,所述第一比较器分别接收所述第三光电池单体和所述第四光电池单体输出的电信号并进行比较,输出第一比较信号;所述第二比较器分别与所述第二光电池单体和所述第五光电池单体连接,所述第二比较器分别接收所述第二光电池单体和所述第五光电池单体输出的电信号并进行比较,输出第二比较信号;所述第三比较器分别与所述第一光电池单体和所述第六光电池单体连接,所述第三比较器分别接收所述第一光电池单体和所述第六光电池单体输出的电信号并进行比较,输出第三比较信号。

8、可选地,所述光电编码器还包括电机;所述电机与所述动光栅驱动连接。

9、可选地,所述光电编码器还包括发光管;所述发光管发出的光照依次透过所述动光栅和所述定光栅照射在所述光电池阵列上。

10、可选地,所述光电编码器还包括电路板;所述光电池阵列与所述电路板电连接,所述电路板将所述光电池阵列接收到的光照转换为电信号进行输出。

11、可选地,所述定光栅的材质为光学玻璃。

12、本实用新型提供的光电编码器,将定光栅直接粘贴在光电池阵列上,简化了光电编码器的结构,减少了组件之间的连接,提高了光电编码器的可靠性和稳定性,同时,在定光栅上开设有与光电池阵列中每一光电池单体对应的窗口,并通过在窗口上刻蚀条纹,实现对光电池单体的分割,相较于现有技术直接在受光芯片进行分割,本申请提升了光电池阵列分割的可行性,分割均匀且分割精度高,使得光电池阵列获得更高的分解能,进而提高了光电编码器的分辨率。

13、本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

14、下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。



技术特征:

1.一种光电编码器,其特征在于,包括光电池阵列和定光栅;

2.根据权利要求1所述的光电编码器,其特征在于,所述光电池阵列包括第一圆弧轨迹、第二圆弧轨迹、第三圆弧轨迹和第四圆弧轨迹;

3.根据权利要求2所述的光电编码器,其特征在于,所述光电编码器还包括动光栅,所述动光栅包括第一码道、第二码道和第三码道;

4.根据权利要求3所述的光电编码器,其特征在于,所述定光栅包括第一窗口和第六窗口;

5.根据权利要求4所述的光电编码器,其特征在于,所述定光栅还包括尺寸形状完全一致的第二窗口、第三窗口、第四窗口和第五窗口;

6.根据权利要求5所述的光电编码器,其特征在于,所述光电编码器还包括第一比较器、第二比较器和第三比较器;

7.根据权利要求3所述的光电编码器,其特征在于,所述光电编码器还包括电机;

8.根据权利要求7所述的光电编码器,其特征在于,所述光电编码器还包括发光管;

9.根据权利要求8所述的光电编码器,其特征在于,所述光电编码器还包括电路板;

10.根据权利要求1所述的光电编码器,其特征在于,所述定光栅的材质为光学玻璃。


技术总结
本技术提供了一种光电编码器,涉及传感器技术领域,包括光电池阵列和定光栅,其中定光栅粘贴在光电池阵列的上表面,定光栅上开设有多个窗口,多个窗口与光电池阵列中的光电池单体一一对应设置,且每一窗口上均刻蚀有多条条纹。上述光电编码器将定光栅直接粘贴在光电池阵列上,简化了光电编码器的结构,减少了组件之间的连接,提高光电编码器的可靠性和稳定性,在定光栅上开设有与光电池阵列中光电池单体对应的窗口,并通过在窗口上刻蚀条纹,实现对光电池单体的分割,相较于现有技术直接在受光芯片上进行分割,本申请提升了光电池阵列分割的可行性,分割均匀且分割精度高,使得光电池阵列获得更高的分解能,进而提高光电编码器的分辨率。

技术研发人员:班允时,刘林,滕睿,杜铁民
受保护的技术使用者:沈阳中光电子有限公司
技术研发日:20240408
技术公布日:2024/12/17
转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-32185.html