[发明专利]具备自动去噪功能的反射式编码器及去噪方法

说明书

本发明编码器技术领域，具体涉及具备自动去噪功能的反射式编码器及去噪方法。所述编码器包括：编码器部；所述编码器部包括：码尺和发射器检测器单元；所述编码器还包括：噪声分离部、噪声去除部和修正部；所述噪声分离部配置用于将噪声和信号进行分离，得到背景噪声和第一去噪信号；所述噪声去除部，配置用于对第一去噪信号进行滤波去噪，得到第二去噪信号和系统噪声；所述修正部配置用于基于得到背景噪声和系统噪声，对第二去噪信号进行信号补偿，完成信号去噪。其通过两次噪声分离，分别针对背景噪声和系统噪声进行不同的处理，以减少噪声对反射式编码器的准确性的影响；在针对噪声处理后的信号还进行信号补偿，进一步提升了编码器的准确性。

技术领域

本发明属于编码器技术领域，具体涉及具备自动去噪功能的反射式编码器及去噪方法。

背景技术

编码器可以测量系统中元件相对于某个预定参考点的位置。编码器通常用于给电动机或其他致动器提供闭环反馈系统。例如，轴编码器输出数字式信号，该信号表示旋转轴相对于某个已知的不运动参考位置的位置。在可动平台沿着预定路径运动时，线性编码器测量可动平台当前位置与参考位置之间的距离，对于可动平台而言，该参考位置是固定的。

但由于编码器在使用过程中，往往会产生各种各样的噪声，导致最终出现误差。

比如反射式编码器的信噪比较低。在反射式编码器中，光源和检测器一起包封在透明材料中，所述透明材料还提供透镜功能，该功能是以期望方式照明码盘并将光反射到检测器上所需的。光源产生的部分光在封装物和空气界面处向检测器反射回去。这种光形成了与码轮无关的背景，因此降低了编码器的信噪比。同时，由于光源的光在传递和反射过程中也会收到各种各样的因素影响，导致噪声和传递中的光混合，从而影响最终的结果。

因此研发一种能够具备自我降噪功能的反射式编码器将能极大提升编码器的性能。

专利号为CN2012102844602A的专利公开了一种光编码器和光编码系统。具体地，说明了一种具有相对于光源被升高的光检测器的编码器。所述光源与所述光检测器之间的相对高度差使该光编码器能够在不需要所述光源与所述光检测器之间的单独的遮光板的情况下使所述光检测器处的噪声最小化。还说明了制造和操作这种编码器的方法。

该发明虽然通过调整光源与光检测器的距离来降低了光检测器处的噪声。但其没有对光传递过程中的噪声，同时去除的噪声比例也较少。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供具备自动去噪功能的反射式编码器及去噪方法，其通过两次噪声分离，分别针对背景噪声和系统噪声进行不同的处理，以减少噪声对反射式编码器的准确性的影响；在针对噪声处理后的信号还进行信号补偿，进一步提升了编码器的准确性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：