时间:2017-08-15 19:30
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光电编码器发展前景
光电编码器的工作原理:
光电编码器,是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。这是目前应用多的传感器,光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴,电动机时,光栅盘与电动机同速,经发光二极管等电子元件组衬检测装置检测输出若干脉冲。通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。此外,为判断方向,码盘还可提供相位相差90的两路脉冲。
光电编码器发展前景
编码器以每360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率,也称解析分度、或直接称多少线,一般在每转分度5~10000线。
编辑本段输出
输出有正弦波(电流或电压),方波(TTL、HTL),集电极开路(PNP、NPN),推拉式多种形式,其中TTL为长线差分驱动(对称A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也称推拉式、推挽式输出,编码器的接收设备接口应与编码器对应。 连接—编码器的脉冲一般连接计数器、PLC、计算机,PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分,开关有低有高。如单相联接,用于单方向计数,单方向测速。 A.B两相联接,用于正反向计数、判断正反向和测速。 A、B、Z三相联接,用于带参考位修正的位置测量。A、A-,B、B-,Z、Z-连接,由于带有对称负的连接,电流对于电缆贡献的电磁场为0,衰减小,抗佳,可传输较远的距离。对于TTL的带有对称负输出的编码器,传输距离可达150米。对于HTL的带有对称负输出的编码器,传输距离可达300米。
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基于FPGA并执行IRIG-B的AC/DC编码技术,与基于MCU或者DSP和数字逻辑电路实现的编锣比,该技术可以大大的设计难度,成本,B码的性和灵活性。
用纯计数虽然电路简单,但是计数速度慢,微处理器工作量大,难以实时性要求,想更高的指标,只能不断地更换高性能微处理器,而且由于光电编码器的转速具有不可预见性,采用锁相环进行倍频的话会造成数据的不;而纯硬件电路体积大且性、可靠性差、调试烦琐,而且当电阻、电容等组件参数变化时,会脉宽发生变化或不能产生具有宽度的脉冲。此外,RC电路抗能力差,贰部分易受外界,在实际应用中会出现丢失脉冲现象,以至影响控制的精度和可靠性。
对于滤波、延时的处理很多,如微分型电路其信噪比小、抗性差,积分型电路可以信噪比,但和微分型电路一样有缺点:当输入高时,电容充放电不及时,输出严重变形;对于各路倍频电路来说,电阻和电容的参数不可能完全一致,所以倍频后的各路脉冲宽等,而且宽度的调节也比较困难。设计采用的数字型延时电路可以很好地克服以上延时电路的缺点,延时的时间和各路倍频的脉冲宽度由时钟控制,倍频后的脉冲宽度均匀一致。
运用FPGA实现4倍频、鉴相电路,采用全数字贰电路的设计,由于倍频、鉴相电路设计在同一芯片上,一方面,FPGA门电路高数量较大,时钟可达上百MHz的可编程逻辑器件,可以把他设计成所需的各种逻辑器件,
可并行处理多项任务。因此处理速度比单片机或DSP快得多;另一方面,芯片内部的门电路、触发器的参数特性完全一致,能保证在相同转速下4倍频脉冲的周期保持一致。作为板级芯片,电路做在芯片内部,其抗能力比分离器件有很大。同时,由于现场可编程,可以方便地实现对电路的重新设计或修改,增强了的灵活性、通用性和可靠性。$&