傳感器與檢測技術(shù)---第9章數(shù)字式傳感器-文庫吧在線文庫
【正文】 碼器 下面主要介紹光電式編碼器 非接觸式編碼器 第 9章 數(shù)字式傳感器 二 ． 光電式編碼器 光電式編碼器的結(jié)構(gòu) 光電式編碼器主要由安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的編碼圓盤（ 碼盤 ） 、 狹縫以及安裝在圓盤兩邊的光源和光敏元件等組成 。 由于細(xì)分后計數(shù)脈沖頻率提高了 n倍 , 因此也稱之為 n倍頻 。 第 9章 數(shù)字式傳感器 其方法是在相隔 1/4條紋間距的位置上放置兩個光電元件 , 得到兩個相位差 π/2的電信號 u1和 u2， 經(jīng)過整形后得兩個方波信號 u1ˊ和 u2ˊ。 若用光電元件接收莫爾條紋移動時光強(qiáng)的變化 , 則將光信號轉(zhuǎn)換為電信號后 , 輸出電壓可用光柵位移量 x的正弦函數(shù)表示 , 如下圖 9 4所示 。 （ 2） 莫爾條紋的移動方向 如光柵 1向右移動 ， 則莫爾條紋向下移動 。 如下圖所示： 光柵傳感器 圖中 a 為柵線的寬度， b 為柵線間距， a+b=W 稱為光柵的柵距（光柵常數(shù)） 通常 a=b=W/2。 第 9章 數(shù)字式傳感器 一 ． 光柵的結(jié)構(gòu) 光柵是一種在鍍膜玻璃上刻有許多明暗相間 、 等間距分布的細(xì)小條紋 （ 即柵線 ） 的光學(xué)元件 。 這相當(dāng)于把柵距放大了1/θ倍 , 提高了測量的靈敏度 。 第 9章 數(shù)字式傳感器 由莫爾條紋的形成可知 ， 兩條亮線之間光強(qiáng)是一個漸變的過程 。 四 ． 位移是向量 , 因而對位移量的測量 , 除了確定大小之外 , 還應(yīng)確定其方向 。 所謂細(xì)分就是在莫爾條紋信號變化一個周期內(nèi) , 發(fā)出若干個脈沖 , 以減小脈沖當(dāng)量 , 如一個周期內(nèi)發(fā)出 n脈沖 , 即可使測量精度提高 n倍 , 而每個脈沖相當(dāng)于原來柵距的 1/n。 第 9章 數(shù)字式傳感器 數(shù)字編碼器 一 ． 概述 將機(jī)械轉(zhuǎn)動的模擬量 （ 位移 ） 轉(zhuǎn)換成以數(shù)字代碼形式表示的電信號 , 這類傳感器稱為編碼器 。 光敏元件的排列與碼道一一對應(yīng) , 對應(yīng)于亮區(qū)和暗區(qū)的光敏元件輸出的信號 , 前者為 “ 1”, 后者為 “ 0”。 對于一個刻劃直徑為 400mm的20位碼盤 , 其外圈分劃間隔不到 。 /2n。 按表 9 1 所列 , 可以找到循環(huán)碼和二進(jìn)制碼之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為 : Rn=Cn Ri=Ci⊕ Ci+1 （ 9 5） 或 Ci=Ri⊕ Ci+1 式中： R——表示循環(huán)碼； C——表示二進(jìn)制碼 。 第 9章 數(shù)字式傳感器 圖 99 長感應(yīng)同步器示意圖 （ a）定尺 （ b）滑尺 w （ a） （ b） 第 9章 數(shù)字式傳感器 圖 910 圓感應(yīng)同步器示意圖 （ a）定子 （ b）轉(zhuǎn)子 旋轉(zhuǎn)式 (圓 )感應(yīng)同步器由轉(zhuǎn)子和定子組成 , 如下圖 910所示 。 （ 1） 鑒相方式 滑尺的正弦 、 余弦繞組在空間位置上錯開 1/4定尺的節(jié)距 , 激勵時加上等幅等頻 , 相位差為 90176。 脈沖發(fā)生器發(fā)出頻率一定的脈沖序列 , 經(jīng)過脈沖一相位變換器進(jìn)行 N分頻后 , 輸出參考信號方波 θ0和指令信號方波 θ1。 第 9章 數(shù)字式傳感器 通過門電路的脈沖 , 一方面送給可逆計數(shù)器去計數(shù)并顯示出來 。 134。 當(dāng)滑尺相對定尺繼續(xù)移動時 , 又有 Δθ=θ2θ1作為誤差信號去控制門電路的開啟 , 門電路又有脈沖輸出 , 供可逆計數(shù)器去計數(shù)和顯示 , 并繼續(xù)修改指令信號的
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