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编码器的工作原理及用途
发布日期:2018-09-03来源:浏览次数:

编码器的工作原理及用途


1.    编码器的特点及用途   

    编码器是通过把机械角度物理量的变化转变成电信号的一种装置;在传感器的分类中,他归属于角位移传感器。根据编码器的这一特性,编码器主要用于测量转动物体的角位移量,角速度,角加速度,通过编码器把这些物理量转变成电信号输出给控制系统或仪表,控制系统或仪表根据这些量来控制驱动装置。     

 

2.    编码器的主要应用场合:

  2.1 数控机床及机械附件。

  2.2 机器人、自动装配机、自动生产线。

  2.3 电梯、纺织机械、缝制机械、包装机械(定长)、印刷机械(同步)、木工机械、塑料机械(定数)、橡塑机械。

  2.4 制图仪、测角仪、疗养器雷达等。

  最常用的有两种:绝对值编码器和增量式编码器。

  信号输出有正弦波(电流或电压),方波(TTLHTL,集电极开路(PNPNPN,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。

    传感器电源电压一般分为:5V24V

    信号类型:  1A/B/Z    2RS422差分    3SSI(格雷码)

    信号有正弦波的,有方波的。信号有电流型的,有电压型的

    另外SSI编码器输出除了格雷码,也有二进制码的。电压的范围也不仅限于5V24V 

 

3.    基本原理

      3.1 构造  

       编码器主要是由码盘(圆光栅、指示光栅)、机体、发光器件、感光器件等部件组成。

      (1圆光栅是由涂膜在透明材料或刻画在金属材料上的成放射状的明暗相间的条纹组成的。一个相邻条纹间距称为一个栅节,光栅整周栅节数就是编码器的脉冲数(分辨率)。(注:本        公司码盘有三种金属、玻璃、菲林(类似塑料) 三种)。

      (2指示光栅是一片固定不动的,但窗口条纹刻线同圆光栅条纹刻线完全相同的光栅片。

      (3)机体是装配圆光栅,指示光栅等部件的载体。

      (4)发光器件一般是红外发光管。

      (5)感光器件是高频光敏元件;一般有硅光电池和光敏三极管。

      3.2 工作原理  

       由圆光栅和指示光栅组成一对扫描系统,在扫描系统的一侧投射一束红外光,在扫描系统的另一侧的感光器件就可以收到扫描光信号;当圆光栅转动时,感光器件接收到的扫描光信号会发        生变化,感光器件可以把光信号转变成电信号并输出给控制系统或仪表。      

       一般编码器的输出信号为两列成90度相位差的Sin信号和Cos信号(这是由指示光栅的窗口条纹刻线保证的);这些信号的周期等于圆光栅转过一个栅节(P)的移动时间,Sin信号和Cos信号        进行放大及整形就可输出方波脉冲信号。

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