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contelec光電編碼器和旋轉(zhuǎn)編碼器的區(qū)別
2019-4-18 閱讀(1689)
contelec光電編碼器和旋轉(zhuǎn)編碼器的區(qū)別
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光電編碼器，是一種通過(guò)光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。這是目前應(yīng)用多的傳感器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測(cè)裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個(gè)長(zhǎng)方形孔。由于光電碼盤與電動(dòng)機(jī)同軸，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，光柵盤與電動(dòng)機(jī)同速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測(cè)裝置檢測(cè)輸出若干脈沖信號(hào)，通過(guò)計(jì)算每秒光電編碼器輸出脈沖的個(gè)數(shù)就能反映當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差90?的兩路脈沖信號(hào)。
根據(jù)檢測(cè)原理，編碼器可分為光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式。根據(jù)其刻度方法及信號(hào)輸出形式，可分為增量式、式以及混合式三種。(REP)1.1增量式編碼器
增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90?，從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向，而Z相為每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。它的優(yōu)點(diǎn)是原理構(gòu)造簡(jiǎn)單，機(jī)械平均壽命可在幾萬(wàn)小時(shí)以上，抗力強(qiáng)，可靠性高，適合于長(zhǎng)距離傳輸。其缺點(diǎn)是無(wú)法輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的位置信息。
1.2式編碼器
編碼器是直接輸出數(shù)字量的傳感器，在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道，每條道上由透光和不透光的扇形區(qū)相間組成，相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系，碼盤上的碼道數(shù)就是它的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)，在碼盤的一側(cè)是光源，另一側(cè)對(duì)應(yīng)每一碼道有一光敏元件；當(dāng)碼盤處于不同位置時(shí)，各光敏元件根據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號(hào)，形成二進(jìn)制數(shù)。這種編碼器的特點(diǎn)是不要計(jì)數(shù)器，在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可 讀出一個(gè)固定的與位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼。顯然，碼道越多，分辨率就越高，對(duì)于一個(gè)具有 N位二進(jìn)制分辨率的編碼器，其碼盤必須有N條碼道。
式編碼器是利用自然二進(jìn)制或循環(huán)二進(jìn)制（葛萊碼）方式進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的。式編碼器與增量式編碼器不同之處在于圓盤上透光、不透光的線條圖形，編碼器可有若干編碼，根據(jù)讀出碼盤上的編碼，檢測(cè)位置。編碼的設(shè)計(jì)可采用二進(jìn)制碼、循環(huán)碼、二進(jìn)制補(bǔ)碼等。它的特點(diǎn)是：
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1.2.1可以直接讀出角度坐標(biāo)的值；
1.2.2沒(méi)有累積誤差；
1.2.3電源切除后位置信息不會(huì)丟失。但是分辨率是由二進(jìn)制的位數(shù)來(lái)決定的，也就是說(shuō)精度取決于位數(shù)，目前有10位、14位等多種。
1.3混合式值編碼器
混合式值編碼器，它輸出兩組信息：一組信息用于檢測(cè)磁極位置，帶有信息功能；另一組則*同增量式編碼器的輸出信息。
光電編碼器是一種角度（角速度）檢測(cè)裝置，它將輸入給軸的角度量，利用光電轉(zhuǎn)換原理 轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖或數(shù)字量，具有體積小，精度高，工作可靠,接口數(shù)字化等優(yōu)點(diǎn)。它廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、回轉(zhuǎn)臺(tái)、伺服傳動(dòng)、機(jī)器人、雷達(dá)目標(biāo)測(cè)定等需要檢測(cè)角度的裝置和設(shè)備中。
角度編碼器精度高，當(dāng)然價(jià)格也貴，一般用于機(jī)床分度盤或者高精度旋轉(zhuǎn)軸，也可以用于航天航空等。
旋轉(zhuǎn)編碼器線數(shù)得有一萬(wàn)線以下的，用途廣泛。
光電編碼器如何測(cè)量角度
角度增量值：
增量式光電脈沖編碼器輸出方波信號(hào)給控制系統(tǒng)，可以通過(guò)脈沖計(jì)數(shù)來(lái)計(jì)算位置和速度，因?yàn)椴荒軠y(cè)位置，可設(shè)定上電起始時(shí)刻為0脈沖位置。
旋轉(zhuǎn)方向：
增量式光電脈沖編碼器可以通過(guò)比較A、B通道信號(hào)相位之間的關(guān)系來(lái)判定旋轉(zhuǎn)方向，通常定義A相位超前B相位90度為順時(shí)針轉(zhuǎn)，B相位超前A相位90度為逆時(shí)針轉(zhuǎn)，利用示波器可方便進(jìn)行觀測(cè)、判斷。
歸零脈沖：
歸零脈沖信號(hào)（通道I/Z）可用來(lái)作為判定旋轉(zhuǎn)整數(shù)周期角度的參考點(diǎn)，一般設(shè)計(jì)保留接口用作校驗(yàn)，工作時(shí)可以不用。
外圍接口方面：
線驅(qū)動(dòng)器，如DS26LS31，提供/A,/B,/C互補(bǔ)信號(hào)，可有效去除長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程中受到的干擾。此外，光電編碼器內(nèi)部的線驅(qū)可改善信號(hào)質(zhì)量，增加信號(hào)邊沿陡峭度。
線接收器，如MC3486，SN75175，AM26LS32等，可將線驅(qū)提供的A，B，I/Z 三對(duì)差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為單端信號(hào)，必要時(shí)經(jīng)過(guò)光電耦合器隔離，將三路差分信號(hào)傳至單片機(jī)/CPLD/FPGA/DSP等處理芯片管腳采集使用。
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