[发明专利]一种光栅以及位置检测方法、系统

说明书

本申请公开了一种光栅以及位置检测方法、系统，该光栅包括：包括游标码和A码道，游标码包括M码道、N码道和S码道，其中，M码道、N码道和S码道均为采用周期性游标编码的码道，A码道为采用一组序列编码得到的码道；游标码，用于采集当前游标编码周期内的与当前目标物体所处位置相对应的游标数值；A码道，用于对当前游标码已经过的游标编码周期进行计数，得到相应的计数值，以便通过计数值以及游标数值来确定出当前目标物体的实际位置信息。本申请的光栅中只需采用一组序列编码，从而大幅减少解码运算时间，另外由于采用包括三条码道的周期性游标编码来进行细分运算，相对于单码道的增量码，具有更强的抗污染能力。

技术领域

本发明涉及光栅技术领域，特别涉及一种光栅以及位置检测方法、系统。

背景技术

当前，为了获取到目标物体精确的位置信息，人们通常会利用光栅来对目标物体的位置进行检测。现有用来检测位置信息的光栅主要采用如下的编码方式：通过将三组伪随机的序列编码组成的复合编码与单码道的增量编码进行结合，以确定出目标物体的位置信息。具体的，按照周期循环的排列方式，对上述三组伪随机的序列编码m1、m2和m3进行排列，得到相应的伪随机序列码ma、mb和mc，然后再将上述伪随机序列码ma、mb和mc进行复合，得到复合代码序列，通过对全部的复合代码序列进行译码，接着将每三个译码对应于光栅尺上的一个绝对位置，根据上述对应关系，将整条光栅尺上的绝对位置进行刻线处理，得到相应的绝对码道并保存相应的数值，后续便可上述保存下来的数值来确定目标物体的位置信息。

然而，由于现有技术中需要采用三组序列编码组合，导致在解码时需要大量的计算，很难做到位置信息的实时同步；另外，随着使用时间的增加，现有技术中的单码道增量码会产生累计误差，并且在明暗条纹受到污染的情况下，容易导致数据出错。

综上所述可以看出，如何在利用光栅进行位置检测的过程中减少解码运算量，并提升抗污染能力是目前有待进一步解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光栅以及位置检测方法、系统，在利用光栅进行位置检测的过程中减少了解码运算量，并提升了抗污染能力。其具体方案如下：

一种光栅，包括游标码和A码道，所述游标码包括M码道、N码道和S码道，其中，

所述M码道、所述N码道和所述S码道均为采用周期性游标编码的码道，所述A码道为采用一组序列编码得到的码道；

所述游标码，用于采集当前游标编码周期内的与当前目标物体所处位置相对应的游标数值；

所述A码道，用于对当前所述游标码已经过的游标编码周期进行计数，得到相应的计数值，以便通过所述计数值以及所述游标数值来确定出当前所述目标物体的实际位置信息。

可选的，所述光栅为应用于绝对式线位移传感器中的直线位移光栅。

可选的，所述光栅为应用于角度编码器或旋转编码器中的圆光栅。

可选的，所述序列编码为m序列编码或M序列编码或Gold序列编码或曼彻斯特编码或二进制编码。

本发明进一步公开了一种基于光栅的位置检测方法，所述光栅包括游标码和A码道，所述游标码包括M码道、N码道和S码道，所述M码道、所述N码道和所述S码道均为采用周期性游标编码的码道，所述A码道为采用一组序列编码得到的码道；其中，所述方法包括：

利用所述游标码，采集当前游标编码周期内的与当前目标物体所处位置相对应的游标数值；

利用所述A码道，对当前所述游标码已经过的游标编码周期进行计数，得到相应的计数值；

利用所述计数值以及所述游标数值，确定出当前所述目标物体的实际位置信息。

可选的，所述序列编码为m序列编码或M序列编码或Gold序列编码或曼彻斯特编码或二进制编码。