什么是增量的光电编码器( 二 )


整形 。经过处理的输出信号一般近似于正弦波或矩形波 。由于矩形波输出信号容易进行数字
处理,所以这种输出信号在定位控制中得到广泛的应用 。采用正弦波输出信号时基本消除了
定位停止时的振荡现象,并且容易通过电子内插方法,以较低的成本得到较高的分辨率 。
增量式光电编码器的信号输出形式有:集电极开路输出(Open Collector)、电压输出
(Voltage Output)、线驱动输出(Line Driver)、互补型输出(Complemental Output)和推挽
式输出(Totem Pole) 。
集电极开路输出这种输出方式通过使用编码器输出侧的NPN晶体管,将晶体管的发
射极引出端子连接至0V,断开集电极与+Vcc的端子并把集电极作为输出端 。在编码器供电
电压和信号接受装置的电压不一致的情况下,建议使用这种类型的输出电路 。输出电路如图
1-3所示 。主要应用领域有电梯、纺织机械、注油机、自动化设备、切割机械、印刷机械、
包装机械和针织机械等 。
图1-3集电极开路输出电路
电压输出这种输出方式通过使用编码器输出侧的NPN晶体管,将晶体管的发射极引
出端子连接至0V,集电极端子与+Vcc和负载电阻相连,并作为输出端 。在编码器供电电压
和信号接受装置的电压一致的情况下,建议使用这种类型的输出电路 。输出电路如图1-4所
示 。主要应用领域有电梯、纺织机械、注油机、自动化设备、切割机械、印刷机械、包装机
械和针织机械等 。
图1-4电压输出电路
线驱动输出这种输出方式将线驱动专用IC芯片(26LS31)用于编码器输出电路,由
于它具有高速响应和良好的抗噪声性能,使得线驱动输出适宜长距离传输 。输出电路如图
1-5所示 。主要应用领域有伺服电机、机器人、数控加工机械等 。
图1-5线驱动输出电路
互补型输出这种输出方式由上下两个分别为PNP型和NPN型的三极管组成,当其中
一个三极管导通时,另外一个三极管则关断 。这种输出形式具有高输入阻抗和低输出阻抗,
因此在低阻抗情况下它也可以提供大范围的电源 。由于输入、输出信号相位相同且频率范围
宽,因此它适合长距离传输 。输出电路如图1-6所示 。主要应用于电梯领域或专用领域 。
图1-6互补型输出电路
推挽式输出这种输出方式由上下两个NPN型的三极管组成,当其中一个三极管导通
时,另外一个三极管则关断 。电流通过输出侧的两个晶体管向两个方向流入,并始终输出电
流 。因此它阻抗低,而且不太受噪声和变形波的影响 。输出电路如图1-7所示 。主要应用领
域有电梯、纺织机械、注油机、自动化设备、切割机械、印刷机械、包装机械和针织机械等 。
图1-7推挽式输出电路
增量式光电编码器主要由什么组成光电编码2e(photoctecmc encoder)是通过光电转换,将机械、几何位移员转换成脉冲或数字量的,它卞要用于速度或位置(角度)的检测 。典型的光电编码器由码盘(disk)、检测光栅(mask)、光电转换电路(包括光源、光敏器件、倍号转换电路)、机械部件等组成 。一般来说,根据光电编码器产生脉冲的方式不问,可以分为增量式、绝对式以及复合式二大类
原理:
在增量式光电编码器的编码盘边缘等间隔地制出n个透光槽 。发光二极管(LED)发出的光透过槽孔被光敏二极管所接收 。当码盘转过1/n圈时,光敏二极管即发出一个计数脉冲,计数器对脉冲的个数进行加减增量计数,从而判断编码盘旋转的相对角度 。为了得到编码器转动的绝对位置,还须设置一个基准点,如图中的“零位标志槽” 。为了判断编码盘转动的方向,实际上设置了两套光电元件,如图中的正弦信号接收器和余弦信号接收器 。
增量式光电编码器除了可以测量角位移外,还可以通过测量光电脉冲的频率,转而用来测量转速 。如果通过机械装置,将直线位移转换成角位移,还可以用来测量直线位移 。最简单的方法是采用齿轮—齿条或滚珠螺母—丝杆机械系统 。这种测量方法测量直线位移的精度与机械式直线—旋转转换器的精度有关 。
增量式光电码盘如何判断轴的旋转方向和测量轴的转速旋转方向:
增量式光电脉冲编码器可以通过比较A、B通道信号相位之间的关系来判定旋转方向,通常定义A相位超前B相位90度为顺时针转,B相位超前A相位90度为逆时针转,利用示波器可方便进行观测、判断 。
拓展:1、光电增量编码器一般指内部有高精密玻璃光栅和检测元件组成. 编码器旋转产生光的通断,光电元件转换成不同方向的双相脉冲或abz脉冲来进行位置检测 。