光电编码器原理及应用电路
1光电编码器原理
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旱牧铰仿龀逍藕拧
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。
11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海佣煞奖愕嘏卸铣鲂较颍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。
12绝对式编码器
绝对编码器是直接输出数字量的传感器在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成相邻码道的扇区数目是双倍关系码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数在码盘的一侧是光源另一侧
f对应每一码道有一光敏元件当码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出一个固定的与位置相对应的数字码。显然码道越多分辨率就越高对于一个具有N位二进制分辨率的编码器其码盘必须有N条码道。目前国内已有16位的绝对编码器产品。
绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制葛莱码方式进行光电转换的。绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形绝对编码器可有若干编码根据读出码盘上的编码检测绝对位置。编码的设计可采用二进制码、循环码、二进制补码等。它的特点是
121可以直接读出角度坐标的绝对值
122没有累积误差
123电源切除后位置信息不会丢失。但是分辨率是由二进制的位数来决定的也就是说精度取决于位数目前有10位、14位等多种。
13混合式绝对值编码器
混合式绝对值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。
光电编码器是一种角度角速度检测装置r