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脈沖編碼器的工作原理

文章出處:iizq.cn  編輯:升威電子  發(fā)表時(shí)間:2017-12-04

        脈沖編碼器是一種光學(xué)式位置檢測元件,編碼盤直接裝在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上,以測出軸的旋轉(zhuǎn)角度位置和速度變化,其輸出信號為電脈沖。是一種常用的角位移傳感器。同時(shí)也可作速度檢測裝置。

        脈沖編碼器的優(yōu)點(diǎn)是無摩擦和磨損,驅(qū)動(dòng)力矩小,響應(yīng)速度快。脈沖編碼器的缺點(diǎn)是抗污染能力差,容易損壞。

        脈沖編碼器的分類與結(jié)構(gòu)

        脈沖編碼器分為光電式、接觸式和電磁感應(yīng)式三種。光電式的精度與可靠性都優(yōu)于其他兩種,因此數(shù)控機(jī)床上只使用光電式脈沖編碼器。

       脈沖編碼器的結(jié)構(gòu):在一個(gè)圓盤的圓周上刻有等間距線紋,分為透明和不透明的部分,稱為圓光柵。圓光柵與工作軸一起旋轉(zhuǎn)。與圓光柵相對,平行放置一個(gè)固定的扇形薄片,稱為指示光柵,上面制有相差1/4節(jié)距的兩個(gè)狹縫(辨向狹縫)。此外,還有一個(gè)零位狹縫(每轉(zhuǎn)發(fā)出一個(gè)脈沖)。脈沖發(fā)生器通過十字連接頭或鍵與伺服電動(dòng)機(jī)相連。  

       脈沖編碼器的工作原理  

       當(dāng)圓光柵與工作軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),光線透過兩個(gè)光柵的線紋部分,形成明暗相間的條紋。光電元件接受這些明暗相間的光信號,并轉(zhuǎn)換為交替變換的電信號。該電信號為兩組近似于正弦波的電流信號A和B,如圖4-17所示。A和B信號相位相差90°,經(jīng)放大和整形變成方形波。通過兩個(gè)光柵的信號,還有一個(gè)“每轉(zhuǎn)脈沖”,稱為Z相脈沖,該脈沖也是通過上述處理得來的。Z脈沖用來產(chǎn)生機(jī)床的基準(zhǔn)點(diǎn)。后來的脈沖被送到計(jì)數(shù)器,根據(jù)脈沖的數(shù)目和頻率可測出工作軸的轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速。其分辨率取決于圓光柵的圈數(shù)和測量線路的細(xì)分倍數(shù)。  

        脈沖編碼器的應(yīng)用  

        脈沖編碼器在數(shù)控機(jī)床上用作位置檢測裝置,將檢測信號反饋給數(shù)控系統(tǒng)。其反饋給數(shù)控系統(tǒng)有兩種方式:一是適應(yīng)帶加減計(jì)數(shù)要求的可逆計(jì)數(shù)器,形成加計(jì)數(shù)脈沖和減計(jì)數(shù)脈沖;二是適應(yīng)有計(jì)數(shù)控制和計(jì)數(shù)要求的計(jì)數(shù)器,形成方向控制信號和計(jì)數(shù)脈沖。

 

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