關(guān)于常見(jiàn)的光電編碼器分類(lèi)及作用,你知道有哪些嗎?
人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步離不開(kāi)社會(huì)上各行各業(yè)的努力,各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開(kāi)我們的設(shè)計(jì)者的努力,其實(shí)很多人并不會(huì)去了解電子產(chǎn)品的組成,比如光電編碼器。
光電編碼器分類(lèi)及作用
光電編碼器是一種通過(guò)光電轉(zhuǎn)換將輸出軸的機(jī)械幾何位移轉(zhuǎn)換為脈沖或數(shù)字量的傳感器。它主要由光源、碼盤(pán)、光學(xué)系統(tǒng)和電路4部分組成。光電編碼器主要包括增量編碼。編碼器、絕對(duì)式編碼器、混合式絕對(duì)式編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、正余弦伺服電機(jī)編碼器等,其中增量式編碼器、絕對(duì)式編碼器、混合式絕對(duì)式編碼器都屬于數(shù)字編碼器。變壓器和正余弦伺服電機(jī)編碼器是模擬編碼器。
一、增量式編碼器
增量式編碼器可以將位移量轉(zhuǎn)化為周期性的電信號(hào),再將這種電信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)數(shù)脈沖,通過(guò)計(jì)數(shù)裝置得知其位置。增量式光電編碼器的特點(diǎn)是每輸出一個(gè)脈沖信號(hào)。對(duì)應(yīng)一個(gè)增量位移,但增量位置不能通過(guò)輸出脈沖來(lái)區(qū)分。它可以產(chǎn)生相當(dāng)于位移增量的脈沖信號(hào),其作用是為連續(xù)位移和位移變化(速度)的離散化或增量提供一種傳感方法。它是相對(duì)于某個(gè)參考點(diǎn)的。位置增量不能直接檢測(cè)軸的絕對(duì)位置信息。一般而言,增量式光電編碼器輸出A、B兩個(gè)電角度相差90°的脈沖信號(hào)(所謂兩組正交輸出信號(hào)),以便于判斷旋轉(zhuǎn)方向。同時(shí),還有一個(gè)Z相標(biāo)記(指示)脈沖信號(hào)作為參考標(biāo)記,碼盤(pán)每轉(zhuǎn)一圈只發(fā)出一個(gè)標(biāo)記信號(hào)。標(biāo)記脈沖通常用于指示機(jī)械位置或清除累積量。
二、絕對(duì)式編碼器
絕對(duì)值編碼器的每個(gè)位置都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的數(shù)字代碼,所以它的指示只與測(cè)量的開(kāi)始和結(jié)束位置有關(guān),與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。它的位置由讀取輸出代碼決定。斷電時(shí),絕對(duì)值編碼器與實(shí)際位置不分離。當(dāng)再次打開(kāi)電源時(shí),位置讀數(shù)仍然是當(dāng)前的。絕對(duì)式編碼器可以直接執(zhí)行大的數(shù)字輸出。碼盤(pán)上會(huì)有多個(gè)碼道,碼道數(shù)為二進(jìn)制數(shù)。每個(gè)條碼軌道由透光和不透明的扇形區(qū)域組成,利用光電傳感器采集信號(hào)。碼盤(pán)兩側(cè)分別設(shè)有光源和光敏元件,使光敏元件根據(jù)是否接收到光信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換,輸出二進(jìn)制數(shù)。并在不同位置輸出不同的數(shù)字代碼。因此,可以檢測(cè)絕對(duì)位置。但是分辨率是由二進(jìn)制的位數(shù)決定的,也就是說(shuō)精度取決于位數(shù)。優(yōu)點(diǎn):可直接讀取角度坐標(biāo)絕對(duì)值,無(wú)累積誤差,斷電后位置信息不會(huì)丟失。編碼器的抗干擾特性和數(shù)據(jù)的可靠性大大提高。
三、混合式絕對(duì)值編碼器
混合絕對(duì)式編碼器,輸出兩組信息:一組信息用于檢測(cè)磁極位置,具有絕對(duì)信息功能; 另一組與增量編碼器的輸出信息完全相同。
四、旋轉(zhuǎn)變壓器
旋轉(zhuǎn)變壓器簡(jiǎn)稱(chēng)旋變,是一種以可變耦合原理工作的交流控制電機(jī)。其次級(jí)(secondary)輸出電壓與轉(zhuǎn)子角度有一定的函數(shù)關(guān)系。由高性能硅鋼層壓板和特殊電磁設(shè)計(jì)的漆包線(xiàn)組成,與采用光電技術(shù)的編碼器相比具有耐熱和抗振性能。耐沖擊、耐油污、甚至耐腐蝕等惡劣工作環(huán)境的適應(yīng)性。
五、正余弦伺服電機(jī)編碼器
正余弦伺服電機(jī)編碼器由一個(gè)以軸為中心的光電碼盤(pán)組成,上面刻有圓形和暗色刻線(xiàn),由光電發(fā)射和接收裝置讀取。獲得四組正弦波信號(hào),通過(guò)正弦和余弦伺服電機(jī)編碼伺服驅(qū)動(dòng)器無(wú)需高頻通訊即可獲得高精度細(xì)分,降低了硬件要求。同時(shí),由于有單轉(zhuǎn)角信號(hào),伺服電機(jī)啟動(dòng)平穩(wěn),啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。
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