專利名稱：單柵等距機械式編碼器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種單柵等距機械式編碼器，特別是指一種可提高解析轉輪轉動方向與轉動角度大小的機械式編碼器。
目前常用的機械編碼器如

圖1所示，主要包括有轉輪01、簧片02～04等部分；如圖2所示，轉輪01正面由外至內設有兩個柵環(huán)012、013及環(huán)心014，并依序與簧片02～04接觸；簧片04并連著電源。當轉輪01轉動時，理想中的簧片02、03可輸出不同電壓變化的訊號(如圖3所示波形2A、3A)，來達到編碼目的。但其實際使用時有下列缺點(1)兩柵環(huán)012、013必需間隔一定位置差距才能取得編碼訊號，如此將造成占用太多空間并造成輸出的訊號組數(shù)降低。(2)由于兩簧片02、03與軸心距離不同，當轉輪01轉動時，簧片02、03將與轉輪01有不同的相對移動速度，使簧片02、03輸出不同的接觸彈跳(Bounce)現(xiàn)象的波形2B、3B；因此連接編碼器輸出端的彈跳消除電路(Debuoncer)在生產(chǎn)時必需分別調整之，十分不便；或者可以通過改變柵環(huán)大小比例的方式，來壓縮改變彈跳波形與正常波形的比例，但這樣將會使原來不高的解析度更為降低。
本實用新型的主要目的是提供一種可提高解析轉輪轉動方向與轉動角度大小的機械式編碼器。
本實用新型的另一目的是提供一種輸出端所連接的彈跳去除電路在生產(chǎn)時可方便調整的機械式編碼器。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的包括有轉輪、多個支簧片，其特征在于其中轉輪的單面設有環(huán)繞轉輪軸心且呈條狀的柵環(huán)，并與各簧片接觸；柵環(huán)上設有導電性能不同的傳導部與絕緣部，在柵環(huán)各簧片接觸點與轉輪軸心等距。當轉輪得到電力并且轉動時，簧片可輸出不同電壓變化的訊號，而后級電路可從訊號輸出的順序判斷出轉輪的轉動方向，可由訊號輸出個數(shù)判斷出轉輪轉動角度的大小，可提高輸出信號組數(shù)，使微小角度的轉動被監(jiān)測出，達到高解析度的目的。
其中轉輪上的柵環(huán)也可采用直條，但與軸心成一角度。
本實用新型的特點是可以達到提高解析轉輪轉動方向與轉動角度大小以及生產(chǎn)時可以方便調整的功效。
以下結合附圖介紹本實用新型的詳細構造、應用原理、作用與功效。
圖1是目前常用的機械式編碼器的分解圖。
圖2是目前常用的機械式編碼器的轉輪、簧片配合圖。
圖3是目前常用的機械式編碼器的簧片輸出的訊號波形圖。
圖4是本實用新型的分解圖。
圖5-圖8是本實用新型的動作示意圖。
圖9是本實用新型的另一轉輪的前視圖。
圖10是本實用新型使用示意圖。
參見圖4-圖8，本實用新型主要是由轉輪1、簧片組4、底座5、一組夾板6、固定座7等構件組成的，其中轉輪1從外向內設有環(huán)繞軸心的柵環(huán)11、環(huán)心12，其中柵環(huán)11是由具有不同導電性能且呈間隔設置的傳導部111、絕緣部112構成。傳導部111的導電性是大于絕緣部112，且在轉輪1的軸心連接轉軸2的一端，轉軸2的另一端是連接滾輪3，再設置于底座5上。
兩夾板6是固設于固定座7上，且中間有一間距恰可容納轉輪1轉動；夾板6上并設有簧片組4，本實用新型的實施例中有三支簧片40、41、42，其中兩個相對且等長的簧片41、42分別接觸兩個柵環(huán)11，另一簧片40則接觸環(huán)心12。
當轉輪1得到由簧片40傳輸?shù)碾娏Σ⑶肄D動時，簧片41、42分別不斷依序接觸于柵環(huán)11的傳導部111或絕緣部112，使得簧片41、42可輸出不同電壓變化的訊號，簧片41、42輸出的數(shù)字信號分別是(1)當簧片41、42都與傳導部111接觸時，可輸出(1.1)信號(參見圖5)。
(2)當簧片41與絕緣部112接觸時，簧片42與傳導部111接觸時，可輸出(0.1)信號(參見圖6)。
(3)當簧片41、42都與絕緣部112接觸時，可輸出(0.0)信號(參見圖7)。
(4)當簧片41與傳導部111接觸，簧片42與絕緣部112接觸時，可輸出(1.0)信號(參見圖8)。
圖中轉輪1為順時針轉動時，將依照信號1-2-3-4順序不斷重復輸出信號；又當轉輪1為逆時針轉動時，將依照信號4-3-2-1順序不斷重復輸出信號。后級電路可由訊號輸出順序判斷轉輪1的轉動方向；由訊號輸出個數(shù)判斷轉輪1轉動角度的大小，可提高輸出的訊號組數(shù)，使微小角度的轉動可被檢測而達到高解析度的目的。
由于訊號是從兩個相對且等長的簧片41、42所輸出的，因此簧片41、42接觸點因與轉輪1軸心等距，使得連接編碼器輸出端的彈跳去除電路在生產(chǎn)時調整很方便。
參見圖10，本實用新型可應用于鼠標器中，使電腦可更精確判別鼠標器微小的移動?；蛘弑緦嵱眯滦偷霓D軸可用手指旋轉或連接小型電機旋轉，可替代可變電位器運用于監(jiān)視器上的垂直、水平同步調整或是組合音響的音量、高低音調整等。
權利要求1.一種單柵等距機械式編碼器，包括有轉輪、多個支簧片，其特征在于其中轉輪的單面設有環(huán)繞轉輪軸心且呈條狀的柵環(huán)，并與各簧片接觸；柵環(huán)上設有導電性能不同的傳導部與絕緣部，在柵環(huán)各簧片接觸點與轉輪軸心等距。
2.如權利要求1所述的單柵等距機械式編碼器，其特征在于其中轉輪上的柵環(huán)也可采用直條，但與軸心成一角度。
專利摘要一種單柵等距機械式編碼器,主要是在轉輪的單面設有環(huán)繞轉輪軸心且互為條狀(或直條但與軸心成一角度)的柵環(huán),并與各簧片接觸,柵環(huán)上有導電性能不同的傳導部與絕緣部,在柵環(huán)各簧片的接觸點與轉輪軸心等距,當轉輪得到電力且轉動時,簧片可輸出不同電壓變化的信號,而后級電路可由信號輸出的順序判斷出轉輪轉動的方向,由信號輸出的個數(shù)判斷出轉輪轉動角度的大小,可提高輸出信號組數(shù),使微小角度的轉動被監(jiān)測而達到高解析度目的。
文檔編號G01B5/24GK2308877SQ97221359
公開日1999年2月24日 申請日期1997年7月22日 優(yōu)先權日1997年7月22日
發(fā)明者曾信得 申請人:曾信得