增量編碼器的原理就是這么簡單
增量光電編碼器是一種常用的增量編碼器,主要由玻璃編碼器、發(fā)光管、光電接收管和成型電路組成。窗格玻璃的結(jié)構(gòu)如圖1所示,從外到內(nèi)分為三個(gè)環(huán),即A環(huán)、B環(huán)和Z環(huán)。每個(gè)環(huán)中的黑色部分是不透明的,而白色部分是透明的,可以通過光透射。玻璃板的中心安裝有一根旋轉(zhuǎn)軸,與伺服電機(jī)同步旋轉(zhuǎn)。
增量編碼器碼盤
增量光電編碼器的結(jié)構(gòu)和工作原理圖
增量編碼器的發(fā)光管發(fā)光照亮玻璃碼盤,光穿過A和B環(huán)的透明孔分別照亮A和B相光電接收管。以獲得相位A和相位B脈沖。經(jīng)過強(qiáng)化和整形后,脈沖被輸出。由于A和B環(huán)的透明孔的交錯(cuò)排列,所獲得的A和B相位脈沖之間的相位差為90°。Z形環(huán)只有一個(gè)透明孔,當(dāng)碼盤旋轉(zhuǎn)一個(gè)周期時(shí),只產(chǎn)生一個(gè)脈沖。這個(gè)脈沖被稱為Z脈沖(零位脈沖),它決定了代碼盤的起始位置。
增量編碼器可以檢測伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)向、速度和位置。由于環(huán)A和B上透明孔的交錯(cuò)排列,當(dāng)環(huán)A中的孔引導(dǎo)環(huán)B中的相應(yīng)孔時(shí),當(dāng)碼盤向前旋轉(zhuǎn)時(shí),從增量編碼器接收的A相脈沖的相位領(lǐng)先于B相脈沖的相。當(dāng)碼盤向后旋轉(zhuǎn)時(shí),環(huán)B將孔引導(dǎo)到環(huán)A中,相位B脈沖引導(dǎo)相位A脈沖。因此,了解A相和B相的脈沖情況可以確定碼盤的方向(即伺服電機(jī)的方向)。如果碼盤的A環(huán)上有100個(gè)透明孔,并且碼盤旋轉(zhuǎn)一次,編碼器輸出100-A相位脈沖;當(dāng)編碼器每秒旋轉(zhuǎn)10圈并輸出10個(gè)脈沖時(shí),編碼器輸出1000-A相位脈沖,即輸出脈沖頻率為1KHZ;當(dāng)編碼器每秒旋轉(zhuǎn)50轉(zhuǎn)時(shí),增量編碼器輸出5000個(gè)相位脈沖,輸出脈沖頻率5KHZ;因此,了解增量編碼器的輸出脈沖的頻率可以確定電機(jī)的速度。當(dāng)碼盤旋轉(zhuǎn)一個(gè)周期時(shí),它會(huì)產(chǎn)生100個(gè)脈沖。從第一個(gè)Z相脈沖產(chǎn)生開始,當(dāng)編碼器產(chǎn)生25個(gè)脈沖時(shí),表明電機(jī)已轉(zhuǎn)到四分之一旋轉(zhuǎn)位置。當(dāng)編碼器輸出1000個(gè)脈沖時(shí),表示電機(jī)已經(jīng)旋轉(zhuǎn)了十個(gè)周期。
注:在技術(shù)術(shù)語中,分辨率是指增量編碼器旋轉(zhuǎn)一個(gè)周期所產(chǎn)生的脈沖數(shù)。這與
編碼器的A環(huán)和B環(huán)上的透明孔的數(shù)量有關(guān)。它們越透明,旋轉(zhuǎn)一個(gè)周期產(chǎn)生的脈沖越多,增量編碼器的分辨率就越高。
了解更多
光電編碼器相關(guān)知識(shí),敬請關(guān)注西安德伍拓自動(dòng)化傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司網(wǎng)站。公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)為您免費(fèi)提供增量編碼器的選型、安裝、調(diào)試、保養(yǎng)等技術(shù)指導(dǎo)服務(wù),盡量避免企業(yè)因?yàn)榫幋a器技術(shù)人員的短缺帶來的損失,采取“拉線上+拉線下”服務(wù)的服務(wù)形式,幫助企業(yè)解決技術(shù)難題。