编码器总结报告

编码器报告
1.编码器的分类
1.1码盘的刻孔方式不同分类
(1)增量型:就是每转过单位的角度就发出一个脉冲信号(也有发正余弦信号,然后对其进行细分,斩波出频率更高的脉冲),通常为A相、B相、Z相输出,A相、B相为相互延迟1/4周期的脉冲输出,根据延迟关系可以区别正反转,而且通过取A相、B相的上升和下降沿可以进行2或4倍频;Z相为单圈脉冲,即每圈发出一个脉冲。
(2)绝对值型:就是对应一圈,每个基准的角度发出一个唯一与该角度对应二进制的数值,通过外部记圈器件可以进行多个位置的记录和测量。
1.2以编码器工作原理分类
光电式、磁电式和触点电刷式。
室外隔音墙1.3按信号的输出类型分类
电压输出、集电极开路输出、推拉互补输出和长线驱动输出。
1.4以编码器机械安装形式分类
(1)有轴型:有轴型又可分为夹紧法兰型、同步法兰型和伺服安装型等。
(2)轴套型:轴套型又可分为半空型、全空型和大口径型等。
2.编码器的工作原理
2.1光电式编码器的工作原理
旋转编码器是一种光电式旋转测量装置,它将被测的角位移直接转换成数字信号(高速脉冲信号)不同型号的旋转编码器,其输出脉冲的相数也不同,有的旋转编码器输出A、B、Z三相脉冲,有的只有A、B相两相,最简单的只有A相。
编码器有5条引线,其中3条是脉冲输出线,1条是COM端线,1条是电源线(OC门输出型)。
增量式旋转编码器通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位关系,得到其角度码盘角度位移量增加(正方向)或减少(负方向)。下面对增量式旋转编码器的内部工作原理
A,B两点对应两个光敏接受管,A,B两点间距为 S2 ,角度码盘的光栅间距分别为S0和S1。
当角度码盘以某个速度匀速转动时,那么可知输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值相同,同理角度码盘以其他的速度匀速转动时,输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值仍相同。如果角度码盘做变速运动,把它看成为多个运动周期(在下面定义)的组合,那么每个运动周期中输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值仍相同。
通过输出波形图可知每个运动周期的时序为
我们把当前的A,B输出值保存起来,与下一个A,B输出值做比较,就可以轻易的得出角度码盘的运动方向,
如果光栅格S0等于S1时,也就是S0和S1弧度夹角相同,且S2等于S0的1/2,那么可得到此次角度码盘运动位移角度为S0弧度夹角的1/2,除以所消毫的时间,就得到此次角度码盘运动位移角速度。
模块制作S0等于S1时,且S2等于S0的1/2时,1/4个运动周期就可以得到运动方向位和位移角度,如果S0不等于S1,S2不等于S0的1/2,那么要1个运动周期才可以得到运动方向位和位移角度了。
2.2接触式编码器的工作原理
    接触式编码器由码盘和电刷组成的。
    码盘是利用制造印刷电路板的工艺,在铜箔板上制作某种码制图形的盘式印刷电路板。如8421码等。
电刷是一种活动触头结构,在外界力的作用下旋转码盘时,电刷与码盘接触就产生某种码制的某一数字编码输出。
8421码是最基本、最简单的二进制码,是用四位为今之计来表示一位等值的十进制数,工十六中组合。
以8421制作的码盘和旋转轴固定在一起。
码盘上有四圈码道。相应地对应码道上有一个电刷,四个电刷沿着一个固定的径向安装。
黑部分为导电区,电刷接触导电部分时,输出高电平,白处为绝缘区,电刷接触绝缘区是,输出低电平。
编码器的分辨率取决于码道的数目n,位数越多,分辨率越高。当然分辨率精度越高,对码盘和电刷制作和安装要求越严格。一般去n<9。
2.3电磁式编码器的工作原理
    光电式编码器的主要缺点是对潮湿气体和污染敏感,而可靠性差,而电磁式编码器不易受尘埃和结露影响,同时其结构简单紧凑,可高速运转,响应速度快(达500~700KHz),体积比光电式编码器小,而成本更低,且易将多个元件精确地排列组合,比用光学元件和半导体电磁敏感元件更容易构成新功能器件和多功能器件。
    码盘:在码盘上按照编码图形,制作出磁化区和非磁化区。
    电刷采用小型的磁环或者马蹄型磁芯作为磁头。磁头上有两组绕组线圈,一组是激励线圈,另一组是输出线圈。
3.编码器的输出
3.1集电极开路输出
集电极开路输出是以输出电路的晶体管发射极作为公共端,并且集电极悬空的输出电路。一般分为NPN集电极开路输出(见图1)和PNP集电极开路输出(见图2)。
            图1 NPN集电极开路输出
                图2 PNP集电极开路输出
玻璃杯生产设备3.2电压输出
电压输出是在集电极开路输出的电路基础上,在电源间和集电极之间接了一个上拉电阻,使得集电极和电源之间能有一个稳定的电压状态,见图3。
恶劣捕捉                      图3 电压输出家庭智能控制
3.3互补输出
互补输出是输出上具备NPN和PNP两种输出晶体管的输出电路。根据输出信号的[H]、[L],2个输出晶体管交互进行[ON]、[OFF]动作,比集电极开路输出的电路传输距离能稍远,也可与集电极开路输入机器(NPN、PNP)连接。输出电路见图4。
     
                            图4 互补输出
3.4线性驱动输出
线性驱动输出是采用RS-422标准,用AM26LS31芯片应用于高速、长距离数据传输的输出模式。信号以差分形式输出,因此抗干扰能力更强。输出信号需专门能接收线性驱动输出的设备才能接收。输出电路见图5。
                              图5
3.5编码器的并行输出
绝对型编码器输出的是多位数码(格雷码或纯二进制码),并行输出就是在接口上有多点高低电平输出,以代表数码的1或0,对于位数不高的绝对编码器,一般就直接以此形式输出数码,可直接进入PLC或上位机的I/O接口,输出即时,连接简单。但是并行输出有如下问题:
(1)必须是格雷码,因为如是纯二进制码,在数据刷新时可能有多位变化,读数会在短时间里造成错码。
超微电极
(2)所有接口必须确保连接好,因为如有个别连接不良点,该点电位始终是0,造成错码而无法判断。

本文发布于:2024-09-23 08:27:18,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/4/219087.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:输出   码盘   角度   编码器   集电极
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议