光电编码器 术语和分类DB22／T 1949-2013.pdf

ICS 01.040.21 L 50 DB22 吉林省 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 2013-12-31实施 吉林省质量技术监督局 发布 DB22/T 1949 2013 I 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。DB22/T 1949 2013 1 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 DB22/T 1949 2013 2 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 output model DB22/T 1949 2013 3 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DB22/T 1949 2013 4 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。DB22/T 1949 2013 5 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=每转输 出 脉冲 数 360 机械.(1)注 2：增量 式编码器电 气 角度 表达 方式 见图 6。DB22/T 1949 2013 6 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 DB22/T 1949 2013 7 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 整 体 式光电编码器按结构分 为：a)实心轴 光电编码器；b)空 心轴 光电编码器；c)半 空 心轴 光电编码器。DB22/T 1949 2013 8 A A 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 DB22/T 1949 2013 9 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 DB22/T 1949 2013 10 索 引 汉语拼音索引 半空心轴光电编码器 2.12 并行输出 3.12 参考零位 3.6 测 角分 辨力 5.1 长线驱动器输出 3.11 单圈式绝对式光电编码器 2.6 电压输出 3.9 读 数 头 4.9 多圈式绝对式光电编码器 2.7 分体式光电编码器 2.13 光电编码器 2.1 光电角度编码器 2.2 光电旋转编码器 2.3 光 栅盘 4.1 互补输出 3.10 集电极开路输出 3.8 角度分度 误差 5.5 绝对式光电编码器 2.5 壳 体 4.5 空心轴光电编码器 2.11 联接板 4.8 联 轴器 4.7 DB22/T 1949 2013 11 脉冲 均匀性误差 5.6 时针 方 向 5.4 实心轴光电编码器 2.10 输出脉冲数 3.2 输出位数 3.3 输出 相 5.2 输出 相 位 差 5.3 输出型式 3.7 同步串行输出 3.13 线数 3.1 异步串行输出 3.14 允许角 加速 度 5.7 允许最大机械转数 3.4 增量绝对混合式光电编码器 2.8 增量式光电编码器 2.4 整体式光电编码器 2.9 指示 光 栅 4.2 轴 系 4.6 主体 4.4 主轴 4.3 最大响应 频率 5.8 最大响应转数 3.5 英文对应词索引 absolute photoelectric encoder 2.5 angular resolution 5.1 asynchronous serial output 3.14 bearing 4.6 bit number per rotation 3.3 DB22/T 1949 2013 12 complementary output 3.10 connection plate 4.8 coupling 4.7 direction of rotation 5.4 disk 4.1 error of measure 5.5 error of phase 5.3 error of the uniformity of pulses 5.6 hollow shaft photoelectric encoder 2.11 incremental and absolute hybrid photoelectric encoder 2.8 incremental photoelectric encoder 2.4 index signal 3.6 indicative grating 4.2 integral photoelectric encoder 2.9 line driver output 3.11 line 3.1 main structure 4.4 maximum response frequency 5.8 maximum response speed per minute 3.5 maximum rotary speed per minute 3.4 multiple-ring absolute photoelectric encoder 2.7 open collector 3.8 output channel 5.2 output model 3.7 parallel interface output 3.12 permitted angle rotary acceleration 5.7 photoelectric angle encoder 2.2 DB22/T 1949 2013 13 photoelectric encoder 2.1 photoelectric rotary encoder 2.3 pulse number per rotation 3.2 reading head 4.9 semi-hollow shaft photoelectric encoder 2.12 shaft 4.3 shell 4.5 single-ring absolute photoelectric encoder 2.6 solid shaft photoelectric encoder 2.10 split photoelectric encoder 2.13 synchronization serial output 3.13 voltage output 3.9 _