新型光電編碼器關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、光電編碼器是一種以高精度計(jì)量光柵為檢測元件，將輸入的角位置信息通過光電轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的數(shù)字代碼的傳感器，其具有分辨率高、測量范圍廣、精度高、使用可靠、易于維護(hù)、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，且有很高的性價(jià)比，已普遍應(yīng)用于雷達(dá)、光電經(jīng)緯儀、精密測角裝置、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床以及高精度閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，是自動化設(shè)備中非常理想的角度傳感器。
　　 隨著工業(yè)自動化、航空航天技術(shù)的飛速發(fā)展，對光電編碼器精度和環(huán)境適應(yīng)性的要求也越來越高。要求其具有耐高溫、防震

2、動、抗沖擊、耐腐蝕等能力，并能在惡劣的環(huán)境下正常運(yùn)行。而目前光電編碼器的碼盤材料主要是玻璃、金屬、菲林膠片，不能同時(shí)滿足以上要求。
　　 本文在分析了傳統(tǒng)光電編碼器工作原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，指出了傳統(tǒng)光電編碼器的局限性，通過分析新型光學(xué)樹脂材料特別是聚甲基丙烯酸甲酯(簡稱PMMA)、聚碳酸酯(簡稱PC)、聚苯乙烯(簡稱PS)的光學(xué)特性，在研究現(xiàn)有光刻復(fù)制工藝的基礎(chǔ)上，采用新型制作技術(shù)制作出基于PC樹脂材料的碼盤。
　　

3、 為了提高系統(tǒng)的可靠性，論文對基于PC材料碼盤的光電編碼器的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)分析研究，研究了光束準(zhǔn)直度對光電編碼器精度、抗震性、徑向力以及軸向力等特性的影響;對基于光學(xué)樹脂材料的碼盤的工藝制造過程以及碼盤與狹縫的圖案設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，改進(jìn)了傳統(tǒng)的編碼理論，采用改進(jìn)的矩陣編碼來進(jìn)行編碼;同時(shí)分析了狹縫間隙與測量精度之間的關(guān)系，確定最適合系統(tǒng)的狹縫寬度。
　　 論文最后設(shè)計(jì)了基于PC材料的新型碼盤以及光電編碼器系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了光電編