光電編碼器的應(yīng)用與發(fā)展(編輯修改稿)
2024-07-14 13:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 樣化的信號(hào)傳輸與接口設(shè)計(jì)。第五，產(chǎn)品制造向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。為適應(yīng)批量生產(chǎn)，滿足市場(chǎng)需求，光電編碼器的產(chǎn)品及其組成元件應(yīng)本著低成本，高質(zhì)量的原則逐漸向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。第六，適用于惡劣的工作環(huán)境。在某些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，要求光電編碼器有良好的抗沖擊、耐高溫、耐腐蝕、及防振動(dòng)等能力，即不僅能工作在較理想的工作環(huán)境中，也能在惡劣的條件下正常運(yùn)行。綜上所述，光電編碼器的發(fā)展趨勢(shì)是高精度、高分辨率、高頻響、小型化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化。2 光電編碼器分類及其特點(diǎn) 絕對(duì)式編碼器絕對(duì)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。 圖2 絕對(duì)式光電編碼器絕對(duì)編碼器的優(yōu)點(diǎn)是非接觸測(cè)量，無(wú)接觸磨損，碼盤壽命長(zhǎng)，精度保證性好；允許測(cè)量轉(zhuǎn)速高，精度較高。光電轉(zhuǎn)換，抗干擾能力強(qiáng)；電源切除后位置信息不會(huì)丟失。體積小，便于安裝，適合于機(jī)床運(yùn)行環(huán)境；但是它的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、造價(jià)較高，光源壽命短，而且信號(hào)引出線隨著分辨率的提高而增加。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，已出現(xiàn)集成化的絕對(duì)編碼器，它將編碼器與數(shù)字處理電路組合在一起。如果進(jìn)一步采用光學(xué)分解技術(shù)，可獲得更高的分辨率。 增量式編碼器增量式光電編碼器的特點(diǎn)是每產(chǎn)生一個(gè)輸出脈沖信號(hào)就對(duì)應(yīng)于一個(gè)位移增量，但是不能通過(guò)輸出脈沖區(qū)別出在哪個(gè)位置上的增量。它能夠產(chǎn)生與位移增量等值的脈沖信號(hào)，其作用是提供一種對(duì)連續(xù)位移量離散化或增量化以及位移變化（速度）的傳感方法，它是相對(duì)于某個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)位置增量，不能夠直接檢測(cè)出軸的絕對(duì)位置信息。一般來(lái)說(shuō)，增量式光電編碼器輸出A、B兩相互差90176。電度角的脈沖信號(hào)（即所謂的兩組正交輸出信號(hào)），從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向。同時(shí)還有用作參考零位的Z 相標(biāo)志（指示）脈沖信號(hào)，碼盤每旋轉(zhuǎn)一周，只發(fā)出一個(gè)標(biāo)志信號(hào)。標(biāo)志脈沖通常用來(lái)指示機(jī)械位置或?qū)Ψe累量清零。增量式編碼器主要由光源、碼盤、檢測(cè)光柵、光電檢測(cè)器件和轉(zhuǎn)換電路組成，如圖3所示。碼盤上刻有節(jié)距相等的輻射狀透光縫隙，相鄰兩個(gè)透光縫隙之間代表一個(gè)增量周期；
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