ICS 01.040.21 L 50 吉 DB22 林 省 地 方 标 准 DB 22/T 1949—2013 光电编码器 术语和分类 Terms and classification of photoelectric encoders 2013 - 12 - 04 发布 吉林省质量技术监督局 2013 - 12 - 31 实施 发 布 DB22/T 1949—2013 前 言 本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本标准由吉林省工业和信息化厅提出并归口。 本标准起草单位：吉林省标准研究院、长春禹衡光学有限公司。 本标准主要起草人：徐立新、刘岩峰、刘晶、桑春翎、梅恒。 I DB22/T 1949—2013 光电编码器 术语和分类 1 范围 本标准界定了光电编码器的产品名称、基本参数、主要零部件和技术指标的术语和定义，以及光电 编码器按用途、按编码方式、按结构的分类。 本标准适用于光电编码器的生产、科学研究、教学以及其他有关技术领域。 2 产品名称术语 2.1 光电编码器 photoelectric encoder 一种通过光电转换，将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。 2.2 光电角度编码器 photoelectric angle encoder 由一系列刻线组成的圆光栅盘作为测量基准并用于角度测量、准确度等级在20″以上（含20″）的光 电编码器。 2.3 光电旋转编码器 photoelectric rotary encoder 由一系列刻线组成的圆光栅盘作为测量基准并用于旋转运动测量、绝对式编码器准确度等级在20 ″级以下的、增量式编码器准确度等级在0.05T级以下的光电编码器。 2.4 增量式光电编码器 incremental photoelectric encoder 通过计算自参考点的增量脉冲信号的数量而获得位置值的光电编码器。 2.5 绝对式光电编码器 absolute photoelectric encoder 全量程范围内任意位置，编码器输出的每个角度信息与所对应角度为单值函数关系的光电编码器。 2.6 单圈式绝对式光电编码器 single-ring absolute photoelectric encoder 测量量程为单圈的绝对式光电编码器。 2.7 多圈式绝对式光电编码器 multiple-ring absolute photoelectric encoder 测量量程为多圈的绝对式光电编码器。 2.8 增量绝对混合式光电编码器 incremental and absolute hybrid photoelectric encoder 同时输出增量信号和绝对信号的光电编码器。 2.9 1 DB22/T 1949—2013 整体式光电编码器 integral photoelectric encoder 自身有旋转基准，至少由轴系、圆光栅盘、读数头三个基本部分组成的光电编码器。 2.10 实心轴光电编码器 solid shaft photoelectric encoder 输出轴为实心轴的光电编码器。 2.11 空心轴光电编码器 hollow shaft photoelectric encoder 输出轴为贯通孔的光电编码器。 2.12 半空心轴光电编码器 semi-hollow shaft photoelectric encoder 输出轴为盲孔的光电编码器。 2.13 分体式光电编码器 split photoelectric encoder 自身无旋转基准，至少由圆光栅盘和读数头两个基本部分组成的光电编码器。 3 基本参数术语 3.1 线数 line 增量式光电编码器圆光栅盘刻线的对数。 3.2 输出脉冲数 pulse number per rotation 增量式光电编码器每转输出的脉冲的周期数。 注：内置细分电路的增量式光电编码器每转输出的脉冲数等于每转输出线数与细分数的乘积。 3.3 输出位数 bit number per rotation 绝对式编码器输出的二进制码的位数。 3.4 允许最大机械转数 maximum rotary speed per minute 光电编码器所能允许的每分钟最大旋转数。 3.5 最大响应转数 maximum response speed per minute 达到光电编码器电气极限响应频率的机械转数。 3.6 参考零位 index signal 用于标记增量式光电编码器绝对位置的脉冲信号。 注：增量式光电编码器可有一个或多个参考零位。 3.7 输出型式 2 output model DB22/T 1949—2013 光电编码器信号输出的硬件接口电路型式。 3.8 集电极开路输出 open collector 以输出电路的晶体管发射极作为公共端，并且以悬空的集电极为输出端的电路。 注：集电极开路输出一般分为NPN集电极开路输出（见图1）和PNP集电极开路输出（见图2）。 图1 NPN 集电极开路输出 图2 PNP 集电极开路输出 3.9 电压输出 voltage output 在集电极开路输出的电路基础上，在电源间和集电极之间安装上拉电阻，并以集电极为输出端的电 路。 注：电压输出的示意图见图3。 图3 电压输出 3.10 互补输出 complementary output 输出上具备NPN和PNP两种输出晶体管的输出电路。 注：根据输出信号的[H]、[L]，2个输出晶体管交互进行[ON]、[OFF]动作，比集电极开路输出的电路传输距离能稍 3 DB22/T 1949—2013 远，也可与集电极开路输入机器（NPN、PNP）连接（见图4）。 图4 互补输出 3.11 长线驱动器输出 line driver output 采用差分形式输出，适用于高速、长距离数据传输的输出模式。 注：长线驱动器输出的示意图见图5。 图5 长线驱动器输出 3.12 并行输出 parallel interface output 绝对式编码器的每根电缆线代表一位，电平的高或低代表1或0，所有位并行的输出方式。 3.13 同步串行输出 synchronization serial output 通信双方有共同的时钟参考，能够通过时钟参考准确收发数据的输出方式。 注：通常这个时钟参考是同步时钟线或同一个时钟源。 3.14 异步串行输出 asynchronous serial output 通信双方没有共同的时钟参考，通常每次收发数据时都需要有前导码进行速率同步的输出方式。 4 主要零部件术语 4.1 光栅盘 disk 一系列刻线刻在玻璃、金属或胶片等载体上的作为光电编码器标尺测量基准的部件。 4.2 指示光栅 indicative grating 一系列刻线刻在玻璃、金属或胶片等载体上的作为增量式光电编码器指示测量基准的部件。 4 DB22/T 1949—2013 4.3 主轴 shaft 带动测量基准旋转且用于与用户部分联接的部件。 4.4 主体 main structure 用于支承编码器其他器件的部件。 4.5 壳体 shell 用于保护编码器内部不受外界污染的部件。 4.6 轴系 bearing 由主轴、主体、轴承构成的，以获得旋转基准的部件。 4.7 联轴器 coupling 用于将编码器输出轴与被测量物体旋转端柔性联接的部件。 4.8 联接板 connection plate 用于将编码器主体和被测量物体固定端柔性联接的部件。 4.9 读数头 reading head 由发光系统和接收系统构成的光电编码器的光电转换装置。 5 技术指标术语 5.1 测角分辨力 angular resolution 全周内编码器能分辨的两个最小角度值的能力。 注：绝对式编码器测角分辨力用全周角度值与绝对式编码器的输出位数的比值表述；增量式编码器测角分辨力用全 周角度值与增量式编码器的输出脉冲数的比值表述。 5.2 输出相 output channel 增量式光电编码器的输出信号数。 5.3 输出相位差 error of phase 编码器工作时，A相、B相两信号相邻的上升、下降沿之间的电气角度差。 注1：机械角度与电气角度的关系用公式（1）表示。 电气360°= 机械360° ..............................................................(1) 每转输出脉冲数 注2：增量式编码器电气角度表达方式见图 6。 5 DB22/T 1949—2013 图6 电气角度表达方式 5.4 时针方向 direction of rotation 从光电编码器轴端方向看与时针转向相同的旋转方向为顺时针方向，相反旋转方向为逆时针方向。 5.5 角度分度误差 error of measure 光电编码器角度测量值与理论值之差。 5.6 脉冲均匀性误差 error of the uniformity of pulses 光电编码器输出脉冲周期测量值 To 与理论值 T 之差。 注：脉冲均匀性误差的示意图见图7。 图7 脉冲均匀性误差 5.7 允许角加速度 permitted angle rotary acceleration 光电编码器所允许的单位时间的最大角速度增长量。 5.8 最大响应频率 maximum response frequency 光电编码器输出合格信号所达到的最高频率。 6 光电编码器的分类 6 DB22/T 1949—2013 6.1 按用途分类 光电编码器按用途分为： a) 光电角度编码器； b) 光电旋转编码器。 6.2 按编码方式分类 光电编码器按编码方式分为： a) 增量式光电编码器； b) 绝对式光电编码器； c) 增量绝对混合式光电编码器。 6.3 按结构分类 6.3.1 光电编码器按结构分为： a) 整体式光电编码器； b) 分体式光电编码器。 注：整体式、分体式光电编码器的外型图见附录A。 6.3.2 a) b) c) 整体式光电编码器按结构分为： 实心轴光电编码器； 空心轴光电编码器； 半空心轴光电编码器。 7 DB22/T 1949—2013 AA 附 录 A （资料性附录） 光电编码器外型图 A.1 分体式光电编码器 图A.1 分体式光电编码器外型图 A.2 整体式光电编码器 图A.2 整体式实心轴光电编码器外型图 8 DB22/T 1949—2013 图A.3 整体式空心轴光电编码器外型图 图A.4 整体式半空心轴光电编码器外型图 9 DB22/T 1949—2013 索 引 汉语拼音索引 Ｂ 半空心轴光电编码器 ·····