脉冲编码器的结构:在一个圆盘的圆周上刻有等间距线纹,分为透明和不透明的部分,称为圆光栅。圆光栅与工作轴一起旋转。与圆光栅相对,平行放置一个固定的扇形薄片,称为指示光栅,上面制有相差1/4节距的两个狭缝(辨向狭缝)。此外,还有一个零位狭缝(每转发出一个脉冲)。脉冲发生器通过十字连接头或键与伺服电动机相连。
脉冲编码器的应用
脉冲编码器在数控机床上用作位置检测装置,将检测信号反馈给数控系统。其反馈给数控系统有两种方式:一是适应带加减计数要求的可逆计数器,形成加计数脉冲和减计数脉冲;二是适应有计数控制和计数要求的计数器,形成方向控制信号和计数脉冲。
编码器的分类
编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式,根据其刻度方法及信号输出形式,可分为增量式、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利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度,从而可方便的判断出旋转方向,而Z相为每转一个脉冲,用于基准点***。它的优点是原理构造简单,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位置信息。
1.2、式编码器 式编码器是直接输出数字的传感器,在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码盘,每条道上有透光和不透光的扇形区相间组成,相邻码道的扇区树木是双倍关系,码盘上的码道数是它的二进制数码的位数,在吗盘的一侧是光源,另一侧对应每一码道有一光敏元件,当吗盘处于不同位置时,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书一个固定的与位置相对应的数字码。显然,吗道必须N条吗道。目前国内已有16位的编码器产品。
1.3、混合式编码器 混合式编码器,它输出两组信息,一组信息用于检测磁极位置,带有信息功能;另一组则完全同增量式编码器的输出信息。
增量式光电编码器的工作原理
当码盘随着转轴转动时,检测光栅不动,光线透过码盘和检测光栅上的缝隙照射到光电检测器件上,光电检测器件会输出两组相位差90°的脉冲信号。
为了在使用中达到准确转动的目的,设计者将编码器的码盘一周平分成若干等份,并安装弹簧,使得编码器只要旋转就一定旋转出z小刻度的整数倍。当编码器正向旋转的时候,A相比B相超前90°,反向旋转的时候,A相比B相落后90°。这样,就可以通过转动的刻度来确定编码器的旋转量,通过A/B相脉冲的相位关系得知编码器的旋转方向。
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