一種npn型集電極開路兩相輸出式光電編碼器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，包括外殼和連接在外殼上的基座，以及設置在外殼內的信號處理電路板，基座上安裝有軸承，軸承上安裝有轉軸，位于外殼內部的一段轉軸上固定連接有碼盤底座，碼盤底座上固定連接有碼盤，位于碼盤底座下方的基座上連接有光電模塊，光電模塊上設置有供碼盤插入的凹槽，光電模塊內集成有光發射器和光接收器，光發射器和光接收器分別位于凹槽的兩側，信號處理電路板上連接有四芯電纜，四芯電纜中的四根芯分別為電源正極接線、電源負極接線、光電編碼器的A相輸出線和光電編碼器的B相輸出線。本發明結構緊湊，加工制作方便，發熱小，散熱性能好，工作可靠性高，工作壽命長，實用性強。
【專利說明】—種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種光電編碼器，尤其是涉及一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器。
【背景技術】
[0002]隨著國內自動化設備生產量的增加，對增量式NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器的需求也隨之增多。但在24V直流環境下，國內外同類產品質量性能都非常不穩定，產品外殼發燙，體感溫度大約在50攝氏度左右。此電壓環境下產品一年內連續工作報廢率大概在40%以上，嚴重影響了產品的可靠性，產品的質量差，使用壽命短，更換成本高。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其結構緊湊，設計新穎合理，加工制作方便，發熱小，散熱性能好，質量好，工作可靠性高，工作壽命長，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:包括一端敞口的外殼和固定連接在所述外殼敞口端的基座，以及設置在由所述外殼和基座構成的空腔內的信號處理電路板，所述基座上安裝有軸承，所述軸承上安裝有一端位于所述外殼外部且另一端位于所述外殼內部的轉軸，位于所述外殼內部的一段轉軸上固定連接有碼盤底座，所述碼盤底座上固定連接有碼盤，位于所述碼盤底座下方的基座上固定連接有光電模塊，所述光電模塊上設置有供碼盤插入的凹槽，所述光電模塊內集成有光發射器和光接收器，所述光發射器和光接收器分別位于所述凹槽的兩側，所述信號處理電路板的一端與所述基座固定連接，所述信號處理電路板的另一端與所述光電模塊固定連接，所述信號處理電路板上連接有從外殼內部穿到外殼外部的四芯電纜，且所述外殼上開有供四芯電纜穿過的過線孔，所述四芯電纜與所述過線孔之間設置有護線圈，所述四芯電纜中的四根芯分別為電源正極接線、電源負極接線、光電編碼器的A相輸出線和光電編碼器的B相輸出線。
[0005]上述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:所述信號處理電路板上集成的信號處理電路由電源管理芯片IC1，電感LI，極性電容Cl和C3，無極性電容C2、C4、C5和C6,電阻Rl、R2、R3、R4、R6、R7、R15和R17，三極管Q3和Q4,以及穩壓二極管D1、D2、D3和D4構成；所述光電模塊為光電轉換芯片IC2 ;所述電源管理芯片ICl的電源輸入引腳VIN和使能引腳EN以及極性電容Cl的正極、無極性電容C2的一端和穩壓二極管Dl的負極均通過四芯電纜中的電源正極接線與外部電源的正極VCC相接，所述電源管理芯片ICl的電壓轉換引腳SW與穩壓二極管D2的負極和電感LI的一端相接，所述電感LI的另一端與無極性電容C6的一端、極性電容C3的正極、電阻Rl的一端、電阻R15的一端、電阻R17的一端和光電轉換芯片IC2的正電壓引腳V相接，所述電源管理芯片ICl的逆變輸出電壓反饋引腳FB與無極性電容C4的一端相接，所述電源管理芯片ICl的逆變輸出引腳INV與電阻Rl的一端和電阻R2的一端相接，所述無極性電容C4的另一端通過電阻R3與電阻Rl的另一端相接，所述電源管理芯片ICl的整流引腳RT與電阻R4的一端和無極性電容C5的一端相接,所述電阻R15的另一端與電阻R6的一端和光電轉換芯片IC2的第一信號輸出引腳A相接，所述電阻R6的另一端與三極管Q3的基極相接，所述三極管Q3的集電極為光電編碼器的A相輸出端且與四芯電纜中的光電編碼器的A相輸出線和穩壓二極管D3的負極相接，所述電阻R17的另一端與電阻R7的一端和光電轉換芯片IC2的第二信號輸出引腳B相接，所述電阻R7的另一端與三極管Q4的基極相接，所述三極管Q4的集電極為光電編碼器的B相輸出端且與四芯電纜中的光電編碼器的B相輸出線和穩壓二極管D4的負極相接；所述極性電容Cl的負極、無極性電容C2的另一端、穩壓二極管Dl的正極、穩壓二極管D2的正極、無極性電容C6的另一端、極性電容C3的負極、電源管理芯片ICl的接地引腳GND、電阻R2的另一端、電阻R4的另一端、無極性電容C5的另一端、三極管Q3的發射極、穩壓二極管D3的正極、三極管Q4的發射極、穩壓二極管D4的正極、光電編碼器的負電壓引腳G和無極性電容C7的一端均通過四芯電纜中的電源負極接線與外部電源的負極OV相接，所述無極性電容C7的另一端接地NC。
[0006]上述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:所述基座通過第一沉頭螺絲固定連接在所述外殼敞口端。
[0007]上述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:所述基座與所述外殼之間設置有密封圈。
[0008]上述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:位于所述外殼外部的一段轉軸上徑向設置有卡槽，所述卡槽中設置有用于防止所述轉軸軸向晃動的卡簧。
[0009]上述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:所述碼盤底座與所述軸承之間設置有墊片。
[0010]上述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:所述光電模塊通過第二沉頭螺絲固定連接在所述基座上。
[0011]上述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:所述轉軸為鋼軸。
[0012]上述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:所述碼盤為菲林碼盤。
[0013]上述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:所述護線圈為橡膠護線圈。
[0014]本發明與現有技術相比具有以下優點:
[0015]1、本發明結構緊湊，設計新穎合理，加工制作方便。
[0016]2、本發明通過信號處理電路的改進，降低了自身功率消耗，降低了自身發熱，同時保證了信號輸出功率；外殼由鋁合金材料制成，增強了本發明的散熱能力，改善了本發明的質量，從而使得本發明在24V環境下連續工作，外殼基本不會發燙，延長了工作壽命，連續工作一年故障率小于1%，連續工作兩年故障率小于2%。
[0017]3、本發明的工作可靠性高，無需經常維護維修和更換，降低了維護維修成本和產品更換成本。[0018]4、本發明的實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0019]綜上所述，本發明結構緊湊，設計新穎合理，加工制作方便，發熱小，散熱性能好，質量好，工作可靠性高，工作壽命長，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0020]下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明的結構示意圖。
[0022]圖2為本發明信號處理電路的電路原理圖。
[0023]圖3為本發明菲林碼盤的結構示意圖。
[0024]附圖標記說明:
[0025]
【權利要求】
1.一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器,其特征在于:包括一端敞口的外殼(11)和固定連接在所述外殼(11)敞口端的基座(4)，以及設置在由所述外殼(11)和基座(4)構成的空腔內的信號處理電路板(12)，所述基座(4)上安裝有軸承(3)，所述軸承(3)上安裝有一端位于所述外殼(11)外部且另一端位于所述外殼(11)內部的轉軸(I )，位于所述外殼(11)內部的一段轉軸(I)上固定連接有碼盤底座(8 )，所述碼盤底座(8 )上固定連接有碼盤(7)，位于所述碼盤底座(8)下方的基座(4)上固定連接有光電模塊(13)，所述光電模塊(13)上設置有供碼盤(7)插入的凹槽(13-1)，所述光電模塊(13)內集成有光發射器和光接收器，所述光發射器和光接收器分別位于所述凹槽(13-1)的兩側，所述信號處理電路板(12)的一端與所述基座(4)固定連接，所述信號處理電路板(12)的另一端與所述光電模塊(13)固定連接，所述信號處理電路板(12)上連接有從外殼(11)內部穿到外殼(11)外部的四芯電纜(9)，且所述外殼(11)上開有供四芯電纜(9)穿過的過線孔，所述四芯電纜(9)與所述過線孔之間設置有護線圈(10)，所述四芯電纜(9)中的四根芯分別為電源正極接線、電源負極接線、光電編碼器的A相輸出線和光電編碼器的B相輸出線。
2.按照權利要求1所述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:所述信號處理電路板(12)上集成的信號處理電路由電源管理芯片IC1，電感LI，極性電容Cl 和 C3，無極性電容 C2、C4、C5 和 C6,電阻 Rl、R2、R3、R4、R6、R7、R15 和 R17，三極管 Q3 和Q4，以及穩壓二極管D1、D2、D3和D4構成；所述光電模塊(13)為光電轉換芯片IC2 ;所述電源管理芯片ICl的電源輸入引腳VIN和使能引腳EN以及極性電容Cl的正極、無極性電容C2的一端和穩 壓二極管Dl的負極均通過四芯電纜(9)中的電源正極接線與外部電源的正極VCC相接，所述電源管理芯片ICl的電壓轉換引腳SW與穩壓二極管D2的負極和電感LI的一端相接，所述電感LI的另一端與無極性電容C6的一端、極性電容C3的正極、電阻Rl的一端、電阻R15的一端、電阻R17的一端和光電轉換芯片IC2的正電壓引腳V相接,所述電源管理芯片ICl的逆變輸出電壓反饋引腳FB與無極性電容C4的一端相接，所述電源管理芯片ICl的逆變輸出引腳INV與電阻Rl的一端和電阻R2的一端相接，所述無極性電容C4的另一端通過電阻R3與電阻Rl的另一端相接，所述電源管理芯片ICl的整流引腳RT與電阻R4的一端和無極性電容C5的一端相接，所述電阻R15的另一端與電阻R6的一端和光電轉換芯片IC2的第一信號輸出引腳A相接,所述電阻R6的另一端與三極管Q3的基極相接，所述三極管Q3的集電極為光電編碼器的A相輸出端且與四芯電纜(9)中的光電編碼器的A相輸出線和穩壓二極管D3的負極相接，所述電阻R17的另一端與電阻R7的一端和光電轉換芯片IC2的第二信號輸出引腳B相接，所述電阻R7的另一端與三極管Q4的基極相接，所述三極管Q4的集電極為光電編碼器的B相輸出端且與四芯電纜(9)中的光電編碼器的B相輸出線和穩壓二極管D4的負極相接；所述極性電容Cl的負極、無極性電容C2的另一端、穩壓二極管Dl的正極、穩壓二極管D2的正極、無極性電容C6的另一端、極性電容C3的負極、電源管理芯片ICl的接地引腳GND、電阻R2的另一端、電阻R4的另一端、無極性電容C5的另一端、三極管Q3的發射極、穩壓二極管D3的正極、三極管Q4的發射極、穩壓二極管D4的正極、光電編碼器的負電壓引腳G和無極性電容C7的一端均通過四芯電纜(9)中的電源負極接線與外部電源的負極OV相接，所述無極性電容C7的另一端接地NC。
3.按照權利要求1或2所述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:所述基座(4)通過第一沉頭螺絲(15)固定連接在所述外殼(11)敞口端。
4.按照權利要求1或2所述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:所述基座(4)與所述外殼(11)之間設置有密封圈(5)。
5.按照權利要求1或2所述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:位于所述外殼(11)外部的一段轉軸(I)上徑向設置有卡槽，所述卡槽中設置有用于防止所述轉軸(I)軸向晃動的卡簧(2 )。
6.按照權利要求1或2所述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:所述碼盤底座(8)與所述軸承(3)之間設置有墊片(6)。
7.按照權利要求1或2所述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:所述光電模塊(13)通過第二沉頭螺絲(14)固定連接在所述基座(4)上。
8.按照權利要求1或2所述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:所述轉軸(I)為鋼軸。
9.按照權利要求1或2所述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:所述碼盤(7)為菲林碼盤。
10.按照權利要求1或2所述的一種NPN型集電極開路兩相輸出式光電編碼器，其特征在于:所述護線圈(10)為 橡膠護線圈。
【文檔編號】G01D11/24GK103791931SQ201210419384
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月27日 優先權日:2012年10月27日
【發明者】何鋼, 劉濤, 王繼紅, 趙博佳 申請人:陜西宏星電器有限責任公司