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常州伺服驱动器维修编码器的工作原理,光电编码器的工作原理分析

2020-07-27 09:07分类:编码器 阅读:

 

编码器的工作原理,分析光电编码器的工作原理

编码器的工作原理

绝对脉冲编码器: APC

增量脉冲编码器: SPC

通常都在速度控制或位置控制系统的检测元件中使用.

旋转编码器是一种用于测量速度的设备. 它分为两种类型: 单输出和双输出. 技术参数主要包括每转的脉冲数(数十个)和电源电压. 单输出表示旋转编码器的输出是一组脉冲,而双输出旋转编码器则输出两组相位差为90度的脉冲. 两组脉冲不仅可以测量速度,还可以确定旋转方向.

增量编码器和绝对编码器的区别

编码器根据信号原理进行划分,有增量编码器和绝对编码器.

增量编码器(旋转型)

工作原理:

光电发射器和接收器读取一个以中心轴为中心的光电编码盘,上面刻有环形和深色刻线,并将四组正弦波信号组合成A,B,C ,D,每个正弦波都具有90度的相位差(相对于360度的周期). 将C和D信号反相并叠加在A和B相上编码器,以增强稳定信号. 此外,每次旋转都会输出一个Z相脉冲,以表示零参考位置.

由于相位A和相位B相差90度,可以通过比较A相位在前还是B相位在前来判断编码器的正向和反向旋转. 通过调零脉冲,可以获得编码器调零参考位.

编码器代码盘的材料为玻璃,金属,塑料. 玻璃编码盘由沉积在玻璃上的细刻划线制成,具有良好的热稳定性和高精度. 金属编码盘直接刻有通过和不通过的标记. 它不是易碎的,但是由于金属具有一定的厚度,因此精度受到限制,并且其热稳定性比玻璃差一个数量级. 塑料拨码轮很经济,成本也很低,但是精度,热稳定性和寿命都比较差.

分辨率-编码器每360度旋转提供的开放或深色雕刻线的数量称为分辨率,也称为分辨率划分,或者直接称为线数,通常每转5至10,000条.

信号输出:

信号输出具有正弦波(电流或电压),方波(TTL,HTL),集电极开路(PNP,NPN),推挽多种形式,其中TTL是长线差分驱动(对称A, A-; B,B-; Z,Z-),HTL也称为推挽,推挽输出,编码器的信号接收设备接口应与编码器相对应.

信号连接-编码器的脉冲信号通常连接到计数器,PLC和计算机. 连接到PLC和计算机的模块分为低速模块和高速模块,开关频率低或高.

单相连接,用于单向计数和单向速度测量.

A.B两相连接,用于正向和反向计数,正向和反向判断以及速度测量.

A,B,Z三相连接,用于通过参考位置校正进行位置测量.

A,A-,B,B-,Z,Z-连接,由于连接对称的负信号,因此电流对电缆的电磁场为0,衰减最小,反干扰是最好的,传输距离可以更远.

对于带有对称负信号输出的TTL编码器,信号传输距离可以达到150米.

对于具有对称负信号输出的HTL编码器,信号传输距离可以达到300米.

编码器的定义和功能:

在数字系统中,通常有必要将特定信息(输入)转换为特定代码(输出). 根据某些规则(例如8421代码,格雷代码等)排列二进制代码,以使每组代码具有特定含义(代表某个数字或控制信号)称为代码. 具有编码功能的逻辑电路称为编码器. 编码器具有多个输入,并且在特定时间只有一个输入信号被转换为二进制代码. 如果编码器具有N个输入端子和n个输出端子,则输出端子和输入端子之间的关系应满足N≤2n的关系. 例如,8线3线编码器和10线4线编码器分别具有8输入3位二进制代码输出和10输入4位二进制代码输出.

1.4行2行编码器

下面将分析具有4个输入和2个二进制输出的编码器的工作原理. 表5.2.1显示了4线制2线制编码器的功能.

根据逻辑表达式绘制逻辑图,如图5.2.1所示. 该逻辑电路可以实现表5.2.1所示的功能,即当输入I0〜I3之一为1时,输出Y1Y0为相应的代码. 例如,当I1为1时,Y1Y0为01. 这里还有一个问题供读者注意. 当I0为1时,I1〜I3全部为0,I0〜I3全部为0,Y1Y0全部为00,这两种情况在实践中必须加以区分. 这个问题留待以后解决. 当然,编码器也可以设计为低电平有效.

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