脈衝編碼器的工作原理

2021-10-01 01:24:32 字數 1493 閱讀 9242

脈衝編碼器是一種光學式位置檢測元件,編碼盤直接裝在電機的旋轉軸上,以測出軸的旋轉角度位置和速度變化,其輸出訊號為電脈衝。是一種常用的角位移感測器。同時也可作速度檢測裝置。

脈衝編碼器的優點是無摩擦和磨損,驅動力矩小,響應速度快。脈衝編碼器的缺點是抗汙染能力差,容易損壞。

脈衝編碼器分為光電式、接觸式和電磁感應式三種。光電式的精度與可靠性都優於其他兩種,因此數控工具機上只使用光電式脈衝編碼器。

脈衝編碼器的結構:在乙個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。與圓光柵相對,平行放置乙個固定的扇形薄片,稱為指示光柵,上面制有相差1/4節距的兩個狹縫(辨向狹縫)。此外,還有乙個零位狹縫(每**出乙個脈衝)。脈衝發生器通過十字連線頭或鍵與伺服電動機相連。

當圓光柵與工作軸一起轉動時,光線透過兩個光柵的線紋部分,形成明暗相間的條紋。光電元件接受這些明暗相間的光訊號,並轉換為交替變換的電訊號。該電訊號為兩組近似於正弦波的電流訊號a和b,如圖4-17所示。a和b訊號相位相差90°,經放大和整形變成方形波。通過兩個光柵的訊號,還有乙個「每轉脈衝」,稱為z相脈衝,該脈衝也是通過上述處理得來的。z脈衝用來產生工具機的基準點。後來的脈衝被送到計數器,根據脈衝的數目和頻率可測出工作軸的轉角及轉速。其解析度取決於圓光柵的圈數和測量線路的細分倍數。

脈衝編碼器在數控工具機上用作位置檢測裝置,將檢測訊號反饋給數控系統。其反饋給數控系統有兩種方式:一是適應帶加減計數要求的可逆計數器,形成加計數脈衝和減計數脈衝;二是適應有計數控制和計數要求的計數器,形成方向控制訊號和計數脈衝。

很多人不理解編碼器脈衝是如何計算的,現在就給大家解答一下。

每台編碼器的規格指標中,都有標明解析度是多少。

單位是線/圈;

假設是1024線/圈,那麼就意味著編碼器每轉一圈,就將送出1024個a相和1024個b相的脈衝。

這時就看你的脈衝接收器是如何計算脈衝個數的,如果是一倍頻(就是完整的接收到乙個a相脈衝上公升沿和乙個b相脈衝上公升沿后,計乙個脈衝),那麼就是接收到1024個脈衝;如果是4倍頻(每乙個a相和b相脈衝的上公升沿和下降沿都計乙個脈衝,那麼一對ab相脈衝,接收器就計4個),那麼就是接收到4096個脈衝。

a/b/z是編碼器的3個脈衝輸出端,

a和b一般是兩個相差0.25個週期的連續脈衝輸出,通過分析2個脈衝的相位可以知道旋轉方向,通過頻率可以知道旋轉的速度,

z脈衝式編碼器旋轉一圈才出現乙個脈衝,它是編碼器上面的乙個固定的乙個參照點,通過對它技術就知道轉了多少圈,

所以根據a/b/z三個脈衝狀態完全可以分析出編碼器的運動狀態,即速度,角度,方向,和旋轉多圈的位置,希望能理解

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