[发明专利]一种含有高速光电编码器的系统及测试方法

权利要求书

1.一种高速光电编码器，其特征在于，包括第一高速感光模块、第二高速感光模块和D触发器，其中，所述第一高速感光模块的输出端连接所述D触发器的时钟输入端，所述第二高速感光模块的输出端连接所述D触发器的复位输入端，所述D触发器的数据输入端接高电平，所述D触发器的输出端输出编码信号；所述第一高速感光模块和所述第二高速感光模块为同一种电路模块；所述第一高速感光模块包括至少一个单光子雪崩二极管Ⅰ、电阻Ⅰ和反相 器Ⅰ，所述单光子雪崩二极管Ⅰ的负极与电源负极相连，所述单光子雪崩二极管Ⅰ的正极与所述电阻Ⅰ的一端和所述反相器Ⅰ的输入端共同连接于节点N₁；所述电阻Ⅰ的另一端与电源正极相连；所述反相器Ⅰ的输出端连接所述D触发器的时钟输入端；其中，当所述单光子雪崩二极管Ⅰ的个数大于1时，所有的单光子雪崩二极管Ⅰ并联连接；

所述第二高速感光模块包括至少一个单光子雪崩二极管Ⅱ、电阻Ⅱ和反相 器Ⅱ，所述单光子雪崩二极管Ⅱ的负极与电源负极相连，所述单光子雪崩二极管Ⅱ的正极与所述电阻Ⅱ的一端和所述反相器Ⅱ的输入端共同连接于节点N₂；所述电阻Ⅱ的另一端与电源正极相连；所述反相器Ⅱ的输出端连接所述D触发器的复位输入端；其中，当所述单光子雪崩二极管Ⅱ的个数大于1时，所有的单光子雪崩二极管Ⅱ并联连接。

2.一种测试码盘转速的系统，其特征在于，包括权利要求1所述的高速光电编码器、码盘和光源，所述码盘表面包括交替的透光光栅和不透光光栅，所述光源位于所述码盘的上方，所述高速光电编码器位于所述码盘的下方，当第一高速感光模块的感光区域Ⅰ位于透光光栅下方时，第二高速感光模块的感光区域Ⅱ位于不透光光栅下方；当第一高速感光模块的感光区域Ⅰ位于不透光光栅下方时，第二高速感光模块的感光区域Ⅱ位于透光光栅下方。

3.根据权利要求2所述的一种测试码盘转速的系统，其特征在于，相邻的透光光栅和不透光光栅的宽度之和等于高速光电编码器的宽度；感光区域Ⅰ和感光区域Ⅱ的宽度均小于相邻的透光光栅和不透光光栅宽度之和的四分之一。

4.一种采用权利要求2所述的系统测试码盘转速的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01：感光区域Ⅰ位于透光光栅的下方，且感光区域Ⅱ位于不透光光栅的下方时，感光区域Ⅰ接收光子，第一高速感光模块输出端由低电平变为高电平；感光区域Ⅱ不接受光子，第二高速感光模块输出端保持低电平；此时，D触发器的时钟输入端出现由低变高的脉冲信号，D触发器输出端立即由低电平变为高电平，其后D触发器输出端保持高电平不变；

S02：所述码盘转动，使得感光区域Ⅱ位于透光光栅的下方，且感光区域Ⅰ位于不透光光栅下方时，感光区域Ⅱ接收光子，第二高速感光模块输出端由低电平变为高电平；感光区域Ⅰ不接受光子，第一高速感光模块输出端保持低电平；此时，D触发器进入复位状态，D触发器输出端立即由高电平变为低电平；

S03：所述码盘持续转动，所述高速光电编码器输出的脉冲信号的频率与码盘转速呈线性关系，通过计算该脉冲信号的频率即可计算所述码盘的转速。