【大学课件】轴角编码装置.ppt
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1、第五章轴角编码装置,2,一、教学要求:,本章教学:,了解增量码盘和绝对值码盘的结构工作原理; 掌握增量码盘和绝对值码盘、光栅的工作原理;,二、教学时间安排:2学时,http:/ 编码器 第二节 光栅 本章重点:增量码盘工作原理 本章难点:码盘的精度,本章教学:,三、主要内容:,四、教学过程:,http:/ 旋转变压器,位移测量元件,光电转换原理,结构型,数字型,光栅,http:/ 编码器概述,功能: 编码器俗称码盘,用来测量转角并把它转换成脉冲或数字形式的输出信号。,分类: 1.根据输出信号的基本形式:增量式和绝对式 2.根据结构和原理:接触式、光电式、电磁式,http:/ 编码器概述,1 增
2、量码盘,(1)结构,http:/ 编码器概述,1 增量码盘,(1)结构,大圆盘上刻有均匀分布的辐射状窄缝,分布的周期称为节距。,两组检测窄缝节距和圆盘上的相同,窄缝的位置相隔k1/4节距,两个输出信号在相位上相差90。,http:/ 增量码盘,(2)工作原理,第一节 编码器概述,http:/ 增量码盘,(2)工作原理,当圆盘转动时,光线透过圆盘窄缝和检测窄缝照到光电转换器A 和B 上。通过的光线强度随转角作周期性的变化,所以光电转换器输出的电流信号随转角作周期变化,变化周期为窄缝的节距 L。周期信号可分解为基波与谐波之和,谐波小时,用基波的正弦信号作为光电转换器的输出信号。光电转换器A 和B
3、这两路信号经逻辑电路处理、计数后就能得到转角和转速,并可以辨别转动方向。,第一节 编码器概述,http:/ 增量码盘,(3)信号处理,第一节 编码器概述,微分装置,信号由低向高跳变时输出一个脉冲。正转时输出正转脉冲,反转时输出反转脉冲。每输出1个脉冲,表示转过了一个节距。,为了判别转动方向,信号b是不可缺少的,这是用两个检测窄缝 的原因。,http:/ 个输出端,分别称为A 、B 和Z 。Z 相送出的脉冲就是零位脉冲。,1 增量码盘,(3)信号处理,第一节 编码器概述,http:/ 增量码盘,(4)寻零,第一节 编码器概述,转角不受限时,一个方向转,一圈之内就可找到零位脉冲,转角受限时,一个方
4、向转,转到头还找不到就 反转,只作速度控制,是否需要寻零?,http:/ 增量码盘,(4)寻零,第一节 编码器概述,有没有更快的寻零方法?,http:/ 增量码盘,(4)寻零,第一节 编码器概述,http:/ 增量码盘,(5)分辨率与倍频电路,第一节 编码器概述,一个脉冲对应的转角表示码盘的分辨率和静态误差。所以分辨率为,如何提高码盘的分辨率?,http:/ 增量码盘,(5)分辨率与倍频电路,第一节 编码器概述, 细分技术能在不增加码盘刻线数及价格的情况下提高码盘的分辨率。 细分前,码盘的分辨率对应一个节距。采用4细分技术后,测量步距是原来的1/4,较大地提高了测量精度。 在脉冲传输过程中,若
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