时间:2017-08-15 14:26
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光电脉冲编码器介绍
编码器工作原理:工作原理
编码器由数据采集装置和数据处理装置两部分组成。结构原理框图如1所示。单片机是编码器电路的核心部分,它将编码器的(粗码、中精码、精码)采集到后,经精赂分、码道校正、数字量相加、电调零、度分秒转换等处理,后显示及实现与控制接口。
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在现代高分辨率码盘上,透光和遮光部分都是很细的窄缝和线条,因此也被称为圆光栅。相邻的窄缝之间的夹角称为栅距角,透光窄缝和遮光部分大约各占栅距角的1/2。码盘的分辨率以每转计数(CPR-counts per revolution)表示,亦即码盘一周在光电检测部分可产生的脉冲数。例如某码盘的CPR为2048,则可以分辨的角度为10,311.8”。在码盘上,往往还另外安排一个(或一组)特殊的窄缝,用于产生定位(index)或零位(zero)。测量装置或运动控制可利用这个产生回零或复位操作。
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容栅传感器相对于其他类型的传感器有许多突出的优点:
1、量程大、分辨率高。在线位移测量时,分辨率为2mm时,量程可达到20m,在角位移测量时,分辨率为0.1°时,量程为4096圈。其测量速度也比较高,测量线速度可达到1.5m/s。 2、容栅测量属非式测量,因此容栅传感有非传感器的优点,诸如测量时阻力可以减到小,不会因为测量部件的表面磨损而测量精度下降。 3、结构简单。容栅传感器的元件主要由动栅和静栅组成,线可以全部从静栅上引出,作为运动部件的动栅可以没有引线,为传感器的设计带来很大的方便。 4、配用专用集崇路的容栅传感器是一种数字传感器,和计算机的接口方便,便于长距离传送,几乎无数据传输误差。数据更新速率可以达到每秒50次。 5、功耗极小。正常工作电流小于10mA,传感器元件可以长期工作,一粒钮扣电池可以连续工作1年以上。利用这个特点,可以设计出准式的位移传感器。 6、在价格上有很大优势,其性能价格比远高于同类传感器。
容栅传感器有主要的问题是性和可靠性,和外界电磁的影响尤为显著,其次作为准式传感器在长期断电工作时,需要定期更换电池,所以难于作为传感器用于长期自动测量。
容栅编码器是以脉冲数字量来表示容栅传感器元件间相对位置信息,本文研究的容栅编码器将容栅全部的结构密封在金属壳内,大大了容栅传感器的电磁兼容性和抗污染能力,为容栅原理用于自动测量奠定了基础。
增量式光电编码器控制的伺服电机零位