旋转编码器工作原理
磁旋转编码器的工作原理

磁旋转编码器的工作原理主要是通过编码器内部的一个磁铁和一个磁传感器来实现。
磁铁和旋转轴相连,当旋转轴旋转时,磁铁的磁场会随着旋转轴的旋转而改变。
磁传感器则可以检测到这种磁场的变化,并将此信息转换为电信号。
具体来说,磁旋转编码器通常由一个带有磁极的转盘和一个与之相对的传感器组成。
转盘上的磁极按照一定规律排列,当转盘旋转时,磁极的排列会周期性地改变,从而引起磁场的变化。
传感器则会在转盘的上方或下方检测到这种磁场的变化,并将检测到的信号转换为电信号输出。
此外,磁旋转编码器的分辨率取决于磁盘周围的磁极数和传感器的数量。
一般来说,磁极数越多,传感器的数量也越多,则编码器的分辨率就越高。
同时,磁旋转编码器还可以采用正交输出、倍频、分频等技术来进一步提高分辨率。
总之,磁旋转编码器的工作原理主要是通过检测磁场的变化来实现对旋转轴的精确测量。
由于其具有高精度、高分辨率、长寿命等优点,因此在工业自动化、机器人、航空航天等领域得到了广泛的应用。
旋转编码器的工作原理

旋转编码器的工作原理旋转编码器是一种常用的测量和控制设备,它可以用来测量旋转角度、线性位移和速度等物理量。
在工业自动化、机器人、数控设备等领域都有广泛的应用。
旋转编码器的工作原理主要基于光电、电磁或者电容等原理,下面我们就来详细了解一下旋转编码器的工作原理。
旋转编码器通常由编码盘、光电传感器、信号处理电路和输出接口等部分组成。
编码盘是旋转编码器的核心部件,它通常由透明的圆盘和在圆盘上分布的透明和不透明的刻线组成。
光电传感器则是用来检测编码盘上的刻线,并将其转换为电信号。
信号处理电路则对传感器采集到的信号进行处理,最终输出给用户需要的信号。
在工作时,编码盘随着被测量的物理量(比如旋转角度)一起旋转,光电传感器不断地检测编码盘上的刻线。
当透明和不透明的刻线经过光电传感器时,传感器就会产生相应的电信号。
这些电信号经过信号处理电路处理后,就可以输出给用户使用了。
旋转编码器的工作原理主要有两种类型,分别是绝对式编码器和增量式编码器。
绝对式编码器是通过编码盘上的绝对编码信息来直接读取被测量物理量的数值。
它可以实时准确地读取物理量的数值,不需要通过计数器或者外部设备来进行计算。
这种编码器的精度高,但成本也比较昂贵。
而增量式编码器则是通过检测编码盘上的刻线变化来计算被测量物理量的变化量。
它通常需要结合计数器或者外部设备来进行计算,所以在使用时需要考虑计数器的精度和稳定性。
增量式编码器的成本相对较低,但对计数器的要求比较高。
在实际应用中,根据测量的需要和成本的考虑,可以选择适合的旋转编码器类型。
同时,在安装和使用时,也需要注意保护编码盘和传感器,避免受到外部环境的影响。
总的来说,旋转编码器是一种非常重要的测量和控制设备,它的工作原理主要基于光电、电磁或者电容等原理。
通过对编码盘上的刻线进行检测,可以实时准确地测量被测量物理量的数值或者变化量。
在选择和使用时,需要根据实际需求和成本来进行合理的选择,同时也需要注意保护和维护编码器,以保证其正常稳定地工作。
旋转编码器输出之间加电阻的原理

序1. 引言2. 旋转编码器的工作原理3. 为什么要在旋转编码器输出之间加电阻4. 电阻对旋转编码器输出的影响5. 结论和展望引言旋转编码器是一种常见的传感器,用于测量旋转运动的角度和方向。
它在工业控制系统、机器人技术和汽车行业等领域都有着广泛的应用。
旋转编码器的工作原理非常复杂,而在实际使用中,有时会在旋转编码器的输出之间加入电阻,这样做的原理是什么呢?旋转编码器的工作原理让我们简单了解一下旋转编码器的工作原理。
旋转编码器实际上是由两个输出信号相位差90度的正交信号信号组成的。
当旋转编码器旋转时,这两个信号的相位差会发生变化,从而可以通过检测这种相位差的变化来测量旋转的角度和方向。
为什么要在旋转编码器输出之间加电阻在实际的应用中,有时会在旋转编码器的输出之间加入电阻。
这么做的原因是为了减少电磁干扰和抑制信号的高频振荡。
由于旋转编码器工作时产生的正交信号是非常弱的低电压信号,非常容易受到电磁干扰的影响。
为了提高信号的稳定性和抗干扰能力,可以在输出信号之间加入电阻来起到滤波的作用。
电阻对旋转编码器输出的影响电阻对旋转编码器输出信号的影响是什么呢?电阻会改变输出信号的电压和电流特性,从而影响信号的稳定性和抗干扰能力。
合理选择合适的电阻值可以有效地抑制信号的高频振荡,提高信号的质量和稳定性。
但是,如果电阻值选择不当,可能会造成信号衰减或失真,影响信号的正确识别和解码。
结论和展望在旋转编码器的实际应用中,加入电阻是为了提高信号的稳定性和抗干扰能力。
选择合适的电阻值可以有效地滤波并抑制信号的高频振荡,从而提高信号的质量和稳定性。
在未来的研究中,可以进一步探索电阻对旋转编码器输出信号的影响机制,以及如何通过电阻的优化设计来改善旋转编码器的性能。
个人观点和理解作为文章写手,我深入研究了旋转编码器的工作原理和电阻对其输出的影响。
我认为在实际应用中,加入电阻是一种有效的手段来提高旋转编码器输出信号的质量和稳定性。
旋转变压器编码器的工作原理

旋转变压器编码器的工作原理
旋转变压器编码器的工作原理是基于电磁感应原理和变压器原理。
它是一种常见的传感器,用于测量和记录旋转物体的位置、速度和方向。
旋转变压器编码器由两部分组成:固定部分和旋转部分。
固定部分包括一个绕组和一个磁芯,而旋转部分包括一个磁头和一个磁环。
当旋转部分绕着固定部分旋转时,磁头和磁环之间的磁场会发生变化,从而在绕组中引起感应电动势的变化。
具体来说,当旋转部分转动时,磁头和磁环之间的距离会发生变化。
这会导致磁场的强度和方向在绕组中发生变化,进而引起感应电动势的变化。
感应电动势的大小和方向取决于旋转部分的位置和方向。
编码器通过测量感应电动势的变化来确定旋转物体的位置、速度和方向。
通常使用数字输出来表示这些信息。
编码器通常具有一个输出轴和一个编码盘,编码盘会根据旋转部分的位置和方向而旋转。
通过读取编码盘上的编码信号,可以确定旋转物体的具体位置及其旋转方向。
旋转变压器编码器具有很高的精度和可靠性,被广泛应用于自动控制系统、机器人、摄像机云台、工业机械等领域。
它在角度测量、位置反馈和控制系统中发挥着重要作用。
通过使用旋转变压器编码器,工程师可以实时监测和控制旋转物体的运动,从而提高系统的性能和效率。
编码器旋钮工作原理

编码器旋钮工作原理一、概述编码器旋钮是一种用于控制机器人、汽车、无人机等设备的旋转控制器。
它通过将旋钮的转动转换为数字信号,从而实现对设备的精确控制。
编码器旋钮广泛应用于各种工业自动化领域和智能家居等领域。
二、编码器旋钮的组成编码器旋钮由外壳、旋钮、编码盘和传感器组成。
1. 外壳:通常由金属或塑料材料制成,起到保护内部元件的作用。
2. 旋钮:通常由金属或塑料材料制成,用户通过旋转它来控制设备的运行状态。
3. 编码盘:位于旋钮下方,通常由透明材料制成。
编码盘上有许多小孔,这些小孔按照特定规律排列,用来与传感器配合工作。
4. 传感器:位于编码盘下方,通常由光电元件或磁性元件组成。
当用户旋转编码盘时,传感器会检测到光电或磁性信号,并将其转换为数字信号输出给计算机或其他设备。
三、编码器旋钮的工作原理编码器旋钮的工作原理基于光电或磁性传感器技术。
当用户旋转编码盘时,编码盘上的小孔会与传感器配合工作,产生光电或磁性信号。
这些信号被传感器转换为数字信号,并通过接口输出给计算机或其他设备。
具体来说,编码盘上的小孔按照特定规律排列,通常是二进制编码。
例如,一个8位二进制编码盘可以表示256个不同的位置。
当用户旋转旋钮时,传感器会检测到每个小孔的位置,并将其转换为对应的二进制数字。
在数字信号输出之前,通常需要进行一些处理。
例如,可以使用微控制器对数字信号进行滤波、去抖动等处理,以确保输出信号的稳定性和准确性。
四、编码器旋钮的应用1. 工业自动化领域:编码器旋钮广泛应用于各种工业自动化设备中,如机床、自动化生产线等。
2. 智能家居领域:编码器旋钮可以用来控制智能家居设备,如智能灯光、智能窗帘等。
3. 机器人领域:编码器旋钮可以用来控制机器人的运动,如机械臂、移动机器人等。
五、总结编码器旋钮是一种用于控制设备的旋转控制器,它通过将旋钮的转动转换为数字信号,从而实现对设备的精确控制。
编码器旋钮由外壳、旋钮、编码盘和传感器组成,其工作原理基于光电或磁性传感器技术。
旋转编码器工作原理

旋转编码器工作原理旋转编码器是一种用于测量旋转运动的传感器装置,它可以将旋转的角度、速度或者位置转换为数字信号输出。
旋转编码器有很多种类型和工作原理,本文将主要介绍两种常见的旋转编码器工作原理:光电编码器和磁性编码器。
一、光电编码器工作原理:光电编码器是一种使用光电转换器(光电接收器和光电发射器)将旋转运动转换为数字信号的装置。
它由光电发射器和光电接收器两部分组成,通过光电发射器发射出的光束照射到光电接收器上,当光电接收器感受到光线时,会产生电信号输出。
根据旋转运动的方向和角度的不同,光电编码器可以输出不同的数字脉冲信号。
光电编码器的工作原理如下:1.光电发射器发射一束光线,照射到旋转编码盘上的光栅上。
2.旋转编码盘上的光栅是由一系列透明的槽和不透明的条组成的,当光线照射到透明的槽上时会被光电接收器接收到,产生电信号。
3.光电接收器将接收到的电信号转换为数字信号,输出给控制系统。
4.根据光电接收器接收到的信号的数量和间隔,可以确定旋转运动的角度或者速度。
光电编码器具有高分辨率、高精度和高稳定性的特点,广泛应用于机械、仪器仪表等领域。
二、磁性编码器工作原理:磁性编码器是一种使用磁场传感技术将旋转运动转换为数字信号的装置。
磁性编码器由一对磁极和磁敏感元件组成,磁敏感元件可以是霍尔传感器、差分磁敏传感器等。
当旋转编码盘上的磁极与磁敏感元件相互作用时,会产生磁场变化,磁敏感元件可以感受到这种磁场变化并输出电信号,从而实现对旋转运动的测量。
磁性编码器的工作原理如下:1.旋转编码盘上安装了一对磁极,磁极的极性和数量可以根据要测量的旋转范围和精度进行选择。
2.旋转编码盘上的磁极随着旋转运动,与磁敏感元件产生磁场的相互作用。
3.磁敏感元件将磁场变化转化为电信号输出。
4.控制系统接收到电信号后,可以根据信号的数量和间隔确定旋转运动的角度或者速度。
磁性编码器具有高分辨率、高抗干扰性和长寿命的特点,适用于环境恶劣、抗干扰性要求高的场合,如工业自动化领域。
旋转编码器开关工作原理
旋转编码器开关工作原理旋转编码器开关工作原理旋转编码器是一种用于测量旋转位置和速度的装置。
它通常由一个编码盘和一个检测器组成,编码盘上刻有若干条透光或不透光的线条,检测器内部有一光源和一光接收器。
当编码盘旋转时,光线透过或被阻挡,从而产生一系列的脉冲信号。
1.光电转换原理2.旋转编码器的核心部件是光电转换器,它可以将编码盘上的透光或阻挡光线转化为电信号。
光电转换器通常采用光敏元件,如光电池或光电二极管,将光线转化为电流信号。
当编码盘上的光线被阻挡时,光电转换器输出的电流信号将发生改变。
3.信号处理原理4.从光电转换器输出的电信号往往比较微弱,需要进行信号处理以增强其信号强度和稳定性。
常见的信号处理方法包括放大、滤波、整形等。
经过处理的信号可以被用于计算旋转角度和速度。
5.输出方式原理6.旋转编码器的输出方式主要有两种:推挽输出和长线驱动输出。
推挽输出方式具有输出信号幅度大、抗干扰能力强等优点,但需要使用较多的电子元件。
长线驱动输出方式具有线路简单、成本低等优点,但输出信号幅度较小,易受干扰。
7.分辨率提升原理8.旋转编码器的分辨率取决于编码盘上的线条数量和旋转角度范围。
要提高旋转编码器的分辨率,可以通过增加编码盘上的线条数量、采用高精度制造工艺、使用高精度检测设备等方法实现。
9.可靠性保证原理10.为了保证旋转编码器的可靠性,需要采取一系列措施,如选用高品质的电子元件、采用可靠的制造工艺、进行严格的品质检测等。
此外,还可以通过降低工作环境温度、减少振动和冲击等措施来提高旋转编码器的可靠性。
旋转编码器工作原理 __编码器
旋转编码器工作原理 __编码器旋转编码器工作原理一、概述旋转编码器是一种用于测量旋转运动的装置,广泛应用于各种机械设备和工业自动化系统中。
它通过转动轴来改变光线或磁场的状态,从而产生相应的电信号,用于测量转动角度和速度。
二、类型旋转编码器主要分为两种类型:光学编码器和磁性编码器。
1. 光学编码器光学编码器是利用光电传感器和光栅等光学元件来测量旋转运动的装置。
它由光源、光栅、光电传感器和信号处理电路组成。
当旋转轴转动时,光源通过光栅产生一系列光斑,光电传感器接收到光斑的变化,通过信号处理电路将其转换为相应的电信号。
根据光栅的精度和光电传感器的灵敏度,光学编码器可以实现较高的分辨率和精度。
2. 磁性编码器磁性编码器是利用磁场传感器和磁性标尺等磁性元件来测量旋转运动的装置。
它由磁性标尺、磁场传感器和信号处理电路组成。
磁性标尺通过在旋转轴上固定磁性条纹或磁性环,磁场传感器接收到磁场的变化,并将其转换为相应的电信号。
磁性编码器具有较高的抗干扰能力和稳定性,适用于一些恶劣的工作环境。
三、工作原理旋转编码器的工作原理基于信号的脉冲计数和相位差测量。
1. 脉冲计数旋转编码器通过产生一系列脉冲信号来表示旋转角度。
每旋转一周,编码器会产生固定数量的脉冲,称为脉冲数。
脉冲数与旋转角度成正比,可以通过计数脉冲数来确定旋转角度。
2. 相位差测量旋转编码器还可以通过测量脉冲信号的相位差来确定旋转的方向。
当旋转方向为顺时针时,脉冲信号的相位差逐渐增大;当旋转方向为逆时针时,脉冲信号的相位差逐渐减小。
通过测量相位差的变化,可以确定旋转的方向。
四、应用领域旋转编码器广泛应用于各种机械设备和工业自动化系统中,主要用于以下领域:1. 机床在数控机床中,旋转编码器用于测量主轴的转速和位置,实现精确的切削加工。
2. 机器人在工业机器人中,旋转编码器用于测量关节的角度和速度,实现精确的运动控制。
3. 电动机在电动机控制系统中,旋转编码器用于测量转子的位置和速度,实现闭环控制,提高电机的精度和效率。
增量式旋转编码器的工作原理
增量式旋转编码器(Incremental Rotary Encoder)是一种测量旋转或线性运动的传感器。
它具有两个输出通道(通常称为A通道和B通道),这两个通道用于产生相位差为90度的方波信号。
通过解码A和B两个通道的信号,可以测量旋转的方向、角度和速度。
下面是增量式旋转编码器的工作原理:1. 位移转换:旋转编码器内部有一个透明的编码盘,编码盘上有规律的不透明并列条纹。
当编码器旋转时,透过这些条纹的光信号发生变化,使得光源经过编码盘后转化为光电输出信号。
2. 信号生成:A通道和B通道的光电信号经过光电传感器接收并处理,形成90度相位差的方波脉冲信号。
通过计数脉冲的个数,可以用来测量角度和旋转速度。
3. 方向判断:A通道和B通道信号之间的相位差可以用来判断旋转的方向。
如果A通道信号先于B通道信号,则认为旋转方向为正向(例如顺时针),反之则为负向(例如逆时针)。
4. 角度和速度测量:通过对A通道和B通道脉冲信号的计数、相对时间间隔和相对位置可以计算旋转的角度和速度。
一般来说,增量式旋转编码器提供每圈的脉冲计数值(又称Pulses Per Revolution,PPR)来描述旋转角度的精度。
要注意的是,增量式旋转编码器无法提供绝对角度信息。
当设备断电或重新上电时,无法知道当前旋转编码器的准确位置。
在使用增量式旋转编码器的系统中,通常需要设计一个参考点或零点,以便在系统启动时找出编码器的初始位置。
总之,增量式旋转编码器是通过解码两个相位差为90度的方波脉冲信号来实现对旋转信息(速度、角度和方向)的测量。
这种传感器常用于各种应用领域,如自动化控制、机器人技术、数控机床等。
旋转编码器工作原理 __编码器
旋转编码器工作原理 __编码器旋转编码器工作原理编码器是一种常见的传感器,用于测量物体的位置、速度和方向。
它通常由一个旋转部分和一个固定部分组成,旋转部分可以与被测物体连接,并随着物体的运动而旋转。
编码器的工作原理是通过测量旋转部分的位置变化来确定物体的运动状态。
它使用光学、磁性或电容等原理来检测旋转部分的位置,并将其转换为数字信号输出。
光学编码器是最常见的一种类型。
它包含一个光源和一个光电传感器。
光源发出光束,经过旋转部分上的光栅或编码盘后,被光电传感器接收。
光栅或编码盘上的光学图案会随着旋转而变化,光电传感器通过检测这些变化来确定旋转部分的位置。
光电传感器将检测到的光信号转换为电信号,并输出给控制系统进行处理。
磁性编码器使用磁性材料来实现位置测量。
它包含一个磁性传感器和一个磁性标记。
磁性标记固定在旋转部分上,而磁性传感器则固定在固定部分上。
当旋转部分转动时,磁性传感器会检测到磁场的变化,并将其转换为电信号输出。
电容编码器利用电容变化来测量位置。
它由一个固定电极和一个旋转电极组成。
当旋转部分转动时,旋转电极与固定电极之间的电容会发生变化。
电容编码器通过测量电容的变化来确定旋转部分的位置,并将其转换为数字信号输出。
编码器的输出通常是一个脉冲信号,每个脉冲对应于旋转部分的一个固定角度。
通过计数脉冲的数量,可以确定物体的位置、速度和方向。
编码器的分辨率取决于脉冲的数量,分辨率越高,测量的精度就越高。
编码器广泛应用于各种领域,如工业自动化、机器人、汽车、航空航天等。
它们可以提供准确的位置反馈,帮助控制系统实时监测和控制物体的运动状态。
总结起来,旋转编码器是一种用于测量物体位置、速度和方向的传感器。
它通过光学、磁性或电容等原理检测旋转部分的位置变化,并将其转换为数字信号输出。
编码器的工作原理简单可靠,广泛应用于各个领域。
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旋转编码器工作原理编码器如以信号原理来分,有增量型编码器,绝对型编码器。
一、增量型编码器(旋转型)工作原理: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与反转,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。
信号输出:信号输出有正弦波(电流或电压),方波(TTL、HTL),集电极开路(PNP、NPN),推拉式多种形式,其中TTL为长线差分驱动(对称A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也称推拉式、推挽式输出,编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。
信号连接:编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机,PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分,开关频率有低有高。
单相联接,用于单方向计数,单方向测速。
A.B两相联接,用于正反向计数、判断正反向和测速。
A、B、Z三相联接,用于带参考位修正的位置测量。
A、A-,B、B-,Z、Z-连接,由于带有对称负信号的连接,电流对于电缆贡献的电磁场为0,衰减最小,抗干扰最佳,可传输较远的距离。
对于TTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达150米。
对于HTL的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达300米。
增量式编码器的问题:增量型编码器存在零点累计误差,抗干扰较差,接收设备的停机需断电记忆,开机应找零或参考位等问题,这些问题如选用绝对型编码器可以解决。
增量型编码器的一般应用:测速,测转动方向,测移动角度、距离(相对)。
二、绝对型编码器(旋转型):绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16 线……编排,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码),这就称为n位绝对编码器。
这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。
这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器旋转单圈绝对值编码器,以转动中测量光电码盘各道刻线,以获取唯一的编码,当转动超过360度时,编码又回到原点,这样就不符合绝对编码唯一的原则,这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量,称为单圈绝对值编码器。
如果要测量旋转超过360度范围,就要用到多圈绝对值编码器编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理,当中心码盘旋转时,通过齿轮传动另一组码盘(或多组齿轮,多组码盘),在单圈编码的基础上再增加圈数的编码,以扩大编码器的测量范围,这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器,它同样是由机械位置确定编码,每个位置编码唯一不重复,而无需记忆。
多圈编码器另一个优点是由于测量范围大,实际使用往往富裕较多,这样在安装时不必要费劲找零点,将某一中间位置作为起始点就可以了,而大大简化了安装调试难度。
■■ 旋转编码器的工作原理■■圈子类别:资料交流 (晴天) 2008-7-28 15:32:00[我要评论] [加入收藏] [加入圈子]■■ 旋转编码器的工作原理■■1、编码器:产品采用瑞士技术,选用优质器件,结构性能可与欧美产品替代使用。
分辨率20P/R-6000P/R,外形尺寸可按用户要求定制。
我公司产品部分能够替代欧姆龙编码器、光洋编码器、P+F编码器、奥拓尼克斯编码器、内密控编码器、莱因编码器、海德汉编码器等众多国外品牌。
光电编码器的工作原理光电编码器,是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
这是目前应用最多的传感器,光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。
由于光电码盘与电动机同轴,电动机旋转时,光栅盘与电动机同速旋转,经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号,其原理示意图如图1所示;通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
此外,为判断旋转方向,码盘还可提供相位相差90。
的两路脉冲信号。
编码器的分类根据检测原理,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、绝对式以及混合式三种。
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。
,从而可方便的判断出旋转方向,而Z相为每转一个脉冲,用于基准点定位。
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绝对位置信息。
1.2 绝对式编码器绝对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位的绝对编码器产品。
1.3 混合式绝对编码器混合式绝对编码器,它输出两组信息,一组信息用于检测磁极位置,带有绝对信息功能;另一组则完全同增量式编码器的输出信息。
光电编码器的应用1、角度测量汽车驾驶模拟器,对方向盘旋转角度的测量选用光电编码器作为传感器。
重力测量仪,采用光电编码器,把他的转轴与重力测量仪中补偿旋钮轴相连,扭转角度仪,利用编码器测量扭转角度变化,如扭转实验机、渔竿扭转钓性测试等。
摆锤冲击实验机,利用编码器计算冲击是摆角变化。
2、长度测量计米器,利用滚轮周长来测量物体的长度和距离。
拉线位移传感器,利用收卷轮周长计量物体长度距离。
联轴直测,与驱动直线位移的动力装置的主轴联轴,通过输出脉冲数计量。
介质检测,在直齿条、转动链条的链轮、同步带轮等来传递直线位移信息。
3、速度测量线速度,通过跟仪表连接,测量生产线的线速度角速度,通过编码器测量电机、转轴等的速度测量4、位置测量机床方面,记忆机床各个坐标点的坐标位置,如钻床等自动化控制方面,控制在牧歌位置进行指定动作。
如电梯、提升机等5、同步控制通过角速度或线速度,对传动环节进行同步控制,以达到张力控制光电旋转编码器在工业控制中的应用1.概述在工业控制领域,编码器以其高精度、高分辨率和高可靠性而被广泛用于各种位移测量。
目前,应用最广泛的是利用光电转换原理构成的非接触式光电编码器。
光电编码器是一种集光、机、电为一体的数字检测装置。
作为一次光电传感检测元件的光电编码器,具有精度高、响应快、抗干扰能力强、性能稳定可靠等显著的优点。
按结构形式可分为直线式编码器和旋转式编码器两种类型。
图图l所示为旋转编码器的基本原理:主轴与两块圆光栅盘相连,光射入并通过该光栅时,分别用两个光栅面感光。
由于两个感光面具有90度的相位差。
因此将该输出输入数字加减计算器,就能以分度值来表示角度。
旋转编码器主要由光栅、光源、检读器、信号转换电路、机械传动等部分组成。
从光电编码器的输出信号种类来划分,可分为增量式和绝对值式两大类,其中绝对值式又分为单圈和多圈两种。
2.发展历程2.1从接近开关与光电开关到旋转编码器工业控制中的定位,接近开关、光电开关的应用已经相当成熟了,而且很好用。
可是,随着工业控制的不断发展,对精确定位的要求越来越高,选用旋转编码器的应用优点就更加突出了。
信息化:除了定位,控制室还知道被控器件的具体位置。
柔性化:定位可以在控制室柔性调整。
现场安装的方便、安全和长寿:拳头大小的一个旋转编码器,可以测量从几个微米到几百米的距离,n个工位。
只要解决旋转编码器的安全安装问题,就可以避免诸多接近开关、光电开关在现场机械安装麻烦以及容易被撞坏和遭高温、水气困扰等问题。
由于是光电码盘,无机械损耗,只要安装位置准确,其使用寿命往往很长。
多功能化:除了定位,还可以远传当前位置,换算运动速度,对于变频器、步进电机等的应用尤为重要。
经济化:对于多个控制工位,只需一个旋转编码器的成本,安装、维护、损耗成本降低,使用寿命增长,其经济化逐渐突显出来。
2.2从增量式编码器到绝对式编码器旋转增量式编码器转动时输出脉冲,通过计数设备来知道其位置,当编码器不动或停电时,依靠计数设备的内部记忆来记住位置。
这样,当停电后,编码器不能有任何的移动;当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计数设备记忆的零点就会偏移,而且这种偏移的量是无从知道的,只有错误的生产结果出现后才能知道。
解决的方法是增加参考点,编码器每经过参考点,将参考位置修正进计数设备的记忆位置。
在参考点以前,是不能保证位置的准确性的。
为此,在工业控制中就有每次操作先找参考点,开机找零等方法。
比如,打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理,每次开机,都能听到噼哩啪啦的一阵响,它在找参考零点,然后才工作。
这样的方法对有些工业控制项目比较麻烦,甚至不允许开机找零(开机后就要知道准确位置),于是就有了绝对编码器的出现。
绝对编码器光码盘上有许多道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16线……编排,这样在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码),这就称为位绝对编码器。
这样的编码器是由码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。
这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器,已经越来越多地应用于工业控制定位中。
2.3从单圈绝对式编码器到多圈绝对式编码器旋转单圈绝对式编码器,以转动中测量光码盘各道刻线,以获取唯一的编码,当转动超过360°时,编码又回到原点,这样就不符合绝对编码唯一的原则,这样的编码器只能用于旋转范围360°以内的测量,称为单圈绝对式编码器。