光電編碼器原理及應(yīng)用電路是怎樣的?今天無(wú)錫華爾圣編碼器廠家來(lái)講解下:
光學(xué)編碼器的原理
光電式編碼器是通過(guò)光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換為脈沖或數(shù)字量的傳感器. 這是目前使用zui多的傳感器,光電編碼器由光柵盤(pán)和光電檢測(cè)裝置組成。 格子盤(pán)是在一定直徑的圓板上等分開(kāi)多個(gè)長(zhǎng)方形孔而成的。 由于光電編碼器與電動(dòng)機(jī)同軸,因此當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),光柵盤(pán)與電動(dòng)機(jī)以相同的速度旋轉(zhuǎn),經(jīng)由由發(fā)光二極管等電子部件構(gòu)成的檢測(cè)裝置檢測(cè)輸出幾個(gè)脈沖信號(hào),其原理示意圖如圖1所示。 當(dāng)前電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以通過(guò)對(duì)光電編碼器每秒的輸出脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)反映。 另外,為了判斷旋轉(zhuǎn)方向,碼盤(pán)可以提供90相位不同的旱牧鉸鏈
根據(jù)檢測(cè)原理,編碼器可以分為光學(xué)式、磁性、感應(yīng)式、靜電容量式。 根據(jù)其刻度方法和信號(hào)輸出形式,分為增量型、絕對(duì)型、混合型3種。
1.1增量型編碼器
增量編碼器直接利用光電轉(zhuǎn)換原理,輸出3組方波脈沖a、b、z相. a、b兩組的脈沖相位差90海里雇傭軍,仍然是比鯽魚(yú)相每轉(zhuǎn)1圈的脈沖,用于基準(zhǔn)點(diǎn)的定位. 優(yōu)點(diǎn)是原理簡(jiǎn)單,機(jī)器平均壽命在數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上,抗干擾性高,可靠性高,適合長(zhǎng)距離傳輸。 其缺點(diǎn)是無(wú)法輸出軸旋轉(zhuǎn)的絕對(duì)位置信息。
1.2絕對(duì)值編碼器
絕對(duì)編碼器是直接輸出數(shù)字量的傳感器,圓形代碼板在半徑方向上有多個(gè)同心代碼信道,各信道由光透過(guò)的扇區(qū)和光不透過(guò)的扇區(qū)交替構(gòu)成,相鄰的代碼信道的扇區(qū)數(shù)呈2倍的關(guān)系,因此,各信道的扇區(qū)數(shù)為2倍如果碼盤(pán)位于不同的位置,則各受光元件根據(jù)有無(wú)受光而轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電平信號(hào),從而形成二進(jìn)制數(shù)。 該編碼器的特征是,無(wú)需使用計(jì)數(shù)器,即可讀出與在旋轉(zhuǎn)軸的任意位置固定的位置對(duì)應(yīng)的數(shù)字代碼。 很明顯,代碼通道越多,分辨率越高,具有n位二進(jìn)制分辨率的編碼器在代碼盤(pán)中需要n代碼通道。 目前國(guó)內(nèi)有16位絕對(duì)編碼器產(chǎn)品。
絕對(duì)編碼器以自然二進(jìn)制或循環(huán)二進(jìn)制(格雷碼)方式進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。 絕對(duì)編碼器與增量編碼器不同,是一種能透過(guò)磁盤(pán)上的光,不透過(guò)光的線(xiàn)條畫(huà),絕對(duì)編碼器可以有幾個(gè)代碼,通過(guò)讀取代碼磁盤(pán)上的代碼來(lái)檢測(cè)絕對(duì)位置。 的設(shè)計(jì)可以使用二進(jìn)制代碼、循環(huán)代碼、二進(jìn)制完成代碼等。 其特點(diǎn)是:
1.2.1可以直接讀取角度坐標(biāo)的絕對(duì)值。1.2.2無(wú)累積誤差