多转式绝对编码器 【技术领域】
本发明涉及一种用于自动化领域测量旋转角度、直线位移、转速等物理量的传感器件，特别是涉及一种多转式绝对编码器。
背景技术
目前的多转式绝对编码器都是多片码盘结构，例如中国专利号ZL90107279，公告号CN1020956C，公告日是1993年5月26日，名称为“绝对式轴角编码器设计方法及编码器”，其特点是第一片码盘旋转一整周，到达进/退位置时，第二片码盘要向前/向后跳动一码位，驱动码盘跳动的机构不仅复杂而且脆弱，是这类绝对编码器故障的根源.驱动码盘跳动的力矩比较大，限制了这种编码器的应用范围。
【发明内容】
本发明克服了现有技术的缺点，提供了一种最大编码值相当于二进制数1001110001000000(16位编码器)，结构简单、可靠性好的多转式绝对编码器。
为了实现发明的目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种多转式绝对编码器，由二个数字式角度传感器通过串联构成，第一个数字式角度传感器G1通过齿轮减速机构1带动第二个数字式角度传感器G2，所述第一个数字式角度传感器G1的输出D1用作编码器输出的低二位十进数，所述第二个数字式角度传感器G2的输出D2的高三位用作编码器输出的高三位，所述二个数字式角度传感器G1、G2输出的拼合组成完整的编码器输出。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的多转式绝对编码器功能相当于多片码盘式绝对编码器，但是结构简单、可靠性好，驱动力只需几十克力厘米，耗电仅需二十毫瓦。
【附图说明】
图1是多转式绝对编码器结构示意图
图2是数字式角度传感器电路原理图
图3是双联电位器工作原理图
图4是电位器W1转角示意图
图5是电位器W1’转角示意图
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明进行进一步的描述：图1中第一个数字式角度传感器G1通过齿轮减速机构1带动第二个数字式角度传感器G2。第一个数字式角度传感器G1的输出D1用作编码器输出的低二位十进数，第二个数字式角度传感器G2的输出为D2，D2的高三位用作编码器输出地高三位，二个数字式角度传感器G1、G2输出的拼合组成完整的编码器输出。其中G1测量0°-360°整个圆周的角度，用于细分编码。G2测量全量程的角度，用于粗分编码。为了克服齿轮减速机构1存在的回差和误差对D2必须进行修正。该修正根据D2低二位的数值和D1的数值按照一定规则进行。
图2中数字式角度传感器由电位器W和转换器A/D构成，所述电位器W激励和转换器A/D基准使用同一电压源V0。电压源V0接到电位器W的1、3两端，电位器W的动臂2输出电压V。设电位器输入转角为θ，则：V＝V0×θ，输出电压只与电压源和转角有关，与电位器的阻值无关。
该电压源V0同时用作转换器A/D的电压基准，电位器动臂输出V作为转换器A/D的输入，则转换器A/D的输出D为：D＝V/V0＝(V0×θ)/V0＝θ。D直接反映输入转角大小，与电压源大小无关，也与电位器电阻大小无关。可以保证该数字式角度传感器在极宽温度范围内高精度。
图3中第一个数字式角度传感器中的电位器是0°-360°无限位电位器，它由同轴无限位双连电位器W1、W1’构成。
图4、图5中二电位器另位错开一定角度，指定电位器W1为主电位器，W1’为次电位器。45°至315°用主电位器，-45°至45°切换至次电位器。