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面议 增量型编码器是能够根据旋转运动产生信号的编码器,其刻度方式为每一个脉冲都进行增量计算,因此得名。它常和机械转换装置一起使用(如齿条-齿轮、测量轮或心轴一起使用),用于测量直线运动。
原理
增量型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;AB两组脉冲相位相差90°,从而可以方便的判断出旋转方向,而Z相每转一个脉冲,用于基准点定位。它的特点是原理构造简单,机械平均寿命可以在几万小时以上。
3结构材料
增量型编码器由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转和反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。
编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线,其热稳定性好,精度高,金属码盘直接以通和不通刻线,不易碎,但由于金属有一定的厚度,精度就有限制,其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级,塑料码盘是经济型的,其成本低,但精度、热稳定性、寿命均要差一些。
分辨率―编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率,也称解析分度、或直接称多少线,一般在每转分度5~10000线。
工作原理
旋转编码器是一种采用光电等方法将轴的机械转角转换为数字信号输出的精密传感器,分为增量式旋转编码器和式旋转编码器。
光电增量式编码器的工作原理如下:随转轴一起转动的脉冲码盘上有均匀刻制的光栅,在码盘上均匀地分布着若干个透光区段和遮光区段。
增量式编码器没有固定的起始零点,输出的是与转角的增量成正比的脉冲,需要用计数器来计脉冲数。每转过一个透光区时,就发出一个脉冲信号,计数器当前值加1,计数结果对应于转角的增量。
增量式编码器的制造工艺简单,价格便宜,有时也用来测量转角。
2.增量式编码器的分类
1)单通道增量式编码器内部只有一对光电耦合器,只能产生一个脉冲序列。
2)AB相编码器内部有两对光电耦合器,输出相位差为90°的两组脉冲序列。正转和反转时两路脉冲的超前、滞后关系刚好相反。由下图可知,在B相脉冲的上升沿,正转和反转时A相脉冲的电平高低刚好相反,因此使用AB相编码器,PLC可以很容易地识别出转轴旋转的方向。
需要增加测量的精度时,可以采用4倍频方式,即分别在A、B相波形的上升沿和下降沿计数,分辨率可以提高4倍,但是被测信号的高频率相应降低。