发明授权-2006100741095-编码器装置和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN1982851B*
(12)发明专利

(10)授权公告号CN1982851B
(45)授权公告日2012.08.15
(21)申请号200610074109.5EP0211753A1,1987.02.25,全文.
(22)申请日1996.02.27US4833316A,1989.05.23,全文.
US4599547A,1986.07.08,全文.
(62)分案原申请数据
US5177393A,1993.01.05,全文.
96180100.X1996.02.27US4902885A,1990.02.20,全文.
(73)专利权人奥普托普通装置有限公司US5172039A,1992.12.15,全文.
地址美国纽约审查员宋洁
(72)发明人O·G·杜尔哈姆三世
(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公
司72001
代理人陈景峻
(51)Int.Cl.
G01D5/347(2006.01)
G01D5/36(2006.01)
G01P3/486(2006.01)
(56)对比文件
EP0179637A2,1986.04.30,全文.
US5250884A,1993.10.05,全文.
US5198738A,1993.03.30,全文.
权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书1818页页附图附图2222页
(54)发明名称
编码器装置和方法
(57)摘要
提供一种光学编码装置和方法，用于将例如
电动机的电动机械装置转动变换为至少一种具
有预定波形的电信号。该装置可包含：至少一个
响应于至少一种入射的光能分布图形的光检测
器(26)，至少一个发射光能的光发射器(24)，该
光能通过光通道与光检测器相耦合；以及一种可
光编程系统，其包含一含有至少一个可光检测的
分布图形(32)的光编码器盘(30)以及掩光层
(36)，该掩光层至少含有一个孔，孔用来使分布图
形的光能通过其中到达检测器。
CN19825B
CN1982851B权利要求书1/2页

1.一种配置光编码器的方法，该类型编码器将电动机械的循环运动变换为特定电信
号，信号的频率与所述机械的循环运动的速度相关，所述方法包含步骤有：
(a)提供光编码器装置，用于根据所述机械的循环运动产生特定的电信号；
(b)规定在所述光编码器输出端的特定电信号，该规定的电信号具有特定的波形；
(c)根据规定的电信号的特定波形确定一波形函数，所述波形函数限定所述机械的循
环运动速度和规定的电信号频率之间的关系；
(d)根据所述波形函数产生图形函数，所述图形函数限定至少一个图形化成形的图形；
并且
(e)根据所述图形函数配置所述光编码器，包含按照所述至少一个图形化成形的图形
对所述光编码器装置编码，因此在运行中所述光编码器装置根据所述至少一个图形化成形
的图形产生电信号，
因此，在所述光编码器的运行中，在所述光编码器的输出端产生所述特定电信号。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
(f)根据按数学方式确定的图形函数和根据所述电动机械的循环运动转换辐射光能的
分布图形；
(g)响应于所述辐射光能经转换的分布图形产生电转换信号；并且
(h)利用所述电转换信号驱动所述电动机械。
3.一种图形编程的电机，所述电机包含：
定子组件，具有多个绕组；
转子组件，其轴响应对所述定子组件的绕组供电的电机驱动信号而旋转；
相对于所述定子组件的绕组设置的第一光编码器元件，它包含第一图形化成形的可检
测图形；
第二光编码器元件，它包含第二图形化成形的可检测图形，所述第二光编码器元件耦
合到所述转子组件的轴使得该第二图形化成形的图形因轴的旋转而旋转；
第一和第二图形化成形的图形由图形函数定义，所述图形函数由具有期望波形的预定
电机驱动信号得到，
第二图形化成形的图形和第一图形化成形的图形组合，以便在所述转子组件的轴相对
所述定子组件中的绕组旋转时产生组合的编码器响应；以及
将所述组合的编码器响应转换为编码器输出信号的装置，所述编码器输出信号和所述
转子组件的轴相对于所述定子组件的绕组的旋转位置同步，所述编码器输出信号具有的波
形和预定电机驱动信号的期望波形相同。
4.如权利要求3所述的电机，其中还包括和所述转换装置耦合的放大装置，用于将编
码器输出信号放大到期望电平以激励所述定子组件的绕组。
5.如权利要求3所述的电机，其中所述第二光编码器元件直接耦合到所述转子组件的
轴上。
6.如权利要求3所述的电机，其中所述第二图形化成形的图形被设置在所述第二光编
码器元件上和所述电机的磁极的位置一致之处。
7.如权利要求3所述的电机，其中所述第二图形化成形的图形包括至少一个图形化成
形的圈，在第二图形中图形化成形的圈的数量等于或大于电机中磁极对的数量。
2
CN1982851B