一.概述
测量技术的迅速发展,经常需要将位移量(包括线位移和角位移)数字化以便计算机处理,这一过程是AD转换。光电编码器是AD转换的有效工具之一。 光栅盘(或光栅)是增量方式编码器,没有确定的零位,它以相对值的形式反映位移信息。 光电编码器是绝对式编码器,具有确定不变的零位,它反映的位移信息是以零位为起点的绝对数值。
应用:用码盘做阀们开度指示,一开机便知道阀们当前开度、流量,而用光栅盘是不可想象的。
二.码盘的容量和分辨率
容量 n为码盘码道数
分辨率 =3600/2n
例如:QDB9型九位光电编码器 n=9
十一位光电编码器 n=11
三.编码
(1)二进制码
优点:有权码,容易读
缺点:当光电转换在各位不同步时,产生很大误差。
(2)循环码
优点:代码从任何数转变到相邻数时,代码的各位仅有一位发生变化,误差最大值仅是最低位的单位量。
缺点:无权码,难读懂。
例: 15变到16
二进制码 循环码
15 01111 01000
16 10000 11000
假设最高位延迟变化,则结果为:
00000 (0D) 01000(15 D)
最大误差 16-0=16 16-15=1
四.循环码及其转换
(一)四位循环码与二进制码的关系
十进制D | 二进制C | 循环码R |
0 | 0000 | 0000 |
1 | 0001 增量式光电编码器 | 0001 |
2 | 0010 | 0011 |
3 | 0011 | 0010 |
4 | 0100 | 0110 |
5 | 0101 | 0111 |
6 | 0110 | 0101 |
7 | 0111 | 0100 |
8 | 1000 | 1100 |
9 | 1001 | 1101 |
10 | 1010 | 1111 |
11 | 1011 | 1110 |
12 | 1100 | 1010 |
13 | 1101 | 1011 |
14 | 1110 | 1001 |
15 | 1111 | 1000 |
| | |
(二)转换逻辑关系式
(1)循环码变二进制码
Cn=Rn(n为码盘码道数)
Ci=RiRi+1Ri+2Ri+3……Rn =0
“ ”为“异或”符号,实际上是不进位加(也叫按位加)
00=0 01=1 10=1 11=0
(2)二进制码变循环码
Rn=Cn
Ri=CiCi+1
例:9D=1001B=( )R
解:∵C4=1 C3=0 C2=0 C1=1
∴R4=1 R3=C3C4=1
R2=C2C3=0
R1=C1C2=1
∴9D=1101R
例:9D=1101R=( )C
解:∵R4=1 R3=1 R2=0 R1=1
∴C4=R4=1
C3=R4R3=0
C2=R4R3R2=0
C1=R4R3R2R1=1
∴9D=1001B
五.电路原理图