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介绍光电编码器

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介绍光电编码器

发布日期:2018-04-20 作者: 点击:

   介绍什么是光电编码器?

  工作原理:当光电编码器的轴转动时A、B两根线都产生脉冲输出,A、B两相脉冲相差90度相位角,由此可测出光电编码器转动方向与电机转速。如果A相脉冲比B相脉冲超前则光电编码器为正转,否则为反转.Z线为零脉冲线,光电编码器每转一圈产生一个脉冲.主要用作计数。A线用来测量脉冲个数,B线与A线配合可测量出转动方向.

  N为电机转速

  Δn=ND测-ND理

  例如:我们车的速度为1.5m/s,轮子的直径220mm,C=D*Pi,电机控制在21.7转/秒,根据伺服体系的目标,设电机转速为1500转/分,故可求妥当ND=21.7*60=130转/分时,光码盘每秒钟输出的脉冲数为:

  PD=130×600/60=1300个脉冲

  当测出的脉冲个数与计算出的标准值有误差时,可根据电压与脉冲个数的对应联系计算出输出给伺服体系的增量电压△U,经过D/A转换,再计算出增量脉冲个数,等下减去。

  当运行时间越长路线越长,离我们预制的路线偏离就多了。这时体系起动位置环,通过不断测量光电编码器每秒钟输出的脉冲个数,并与标准值PD(抱负值)进行比较,计算出增量△P并将之转换成对应的D/A输出数字量,通过控制器减少输个电机的脉冲个数,在原来输出电压的基础上减去增量,迫使电机转速降下来,当测出的△P近似为零时停止调节,这样可将电机转速始终控制在允许的范围内。

  根据检测原理,编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度办法及信号输出形式,可分为增量式、肯定式以及混合式三种。

  1.1增量式编码器

  增量式编码器是直接使用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相;A、B两组脉冲相位差90海佣煞奖愕嘏卸铣鲂较颍鳽相为每转一个脉冲,用于基准点定位。它的优点是原理构造简略,机械平均寿命可在几万小时以上,抗干扰能力强,可靠性高,适合于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的肯定位置信息。

  1.2肯定式编码器

  肯定编码器是直接输出数字量的传感器,在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道,每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成,相邻码道的扇区数目是双倍联系,码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数,在码盘的一侧是光源,另一侧对应每一码道有一光敏元件;当码盘处于不同位置时,各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号,形成二进制数。这种编码器的特点是不要计数器,在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。显然,码道越多,分辨率就越高,对于一个具有N位二进制分辨率的编码器,其码盘必须有N条码道。目前国内已有16位的肯定编码器产品。

  肯定式编码器是使用自然二进制或循环二进制(葛莱码)方式进行光电转换的。肯定式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形,肯定编码器可有若干编码,根据读出码盘上的编码,检测肯定位置。编码的设计可采用二进制码、循环码、二进制补码等。它的特点是:

  1.2.1可以直接读出视点坐标的肯定值;

  1.2.2没有累积误差;

  1.2.3电源切除后位置信息不会丢失。可是分辨率是由二进制的位数来决定的,也就是说精度取决于位数,目前有10位、14位等多种。

  1.3混合式肯定值编码器

  混合式肯定值编码器,它输出两组信息:一组信息用于检测磁极位置,带有肯定信息功能;另一组则完全同增量式编码器的输出信息。

  光电湖南编码器是一种视点(角速度)检测装置,它将输入给轴的视点量,使用光电转换原理转换成相应的电脉冲或数字量,具有体积小,精度高,工作可靠,接口数字化等优点。它广泛应用于数控机床、回转台、伺服传动、机器人、雷达、军事目标测定等需要检测视点的装置和设备中。

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