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编码器工作原理


旋转编码器的工作原理和信号输出
作者:admin 时间:2012-12-07 16:31 点击: 269 次

工作原理 由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号 组合成 A、B、C、D,每个正弦波相差 90 度相位差(相对于一个周波为 360 度),将 C、D 信号反向,叠加在 A、 B 两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个 Z 相脉冲以代表零位参考位。 由于 A、B 两相相差 90 度,可通过比较 A 相在前还是 B 相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位 脉冲,可获得编码器的零位参考位。 编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线,其热稳定性好,精度高, 金属码盘直接以通和不通刻线,不易碎,但由于金属有一定的厚度,精度就有限制,其热稳定性就要比玻璃 的差一个数量级,塑料码盘是经济型的,其成本低,但精度、热稳定性、寿命均要差一些。 分辨率—编码器以每旋转 360 度提供多少的通或暗刻线称为分辨率,也称解析分度、或直接称多少线, 一般在每转分度 5~10000 线。 信号输出 信号输出有正弦波(电流或电压),方波(TTL、HTL),集电极开路(PNP、NPN),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。 信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机,PLC 和计算机连接的模块有低速模块与 高速模块之分,开关频率有低有高。 如单相联接,用于单方向计数,单方向测速。 A.B 两相联接,用于正反向计数、判断正反向和测速。 A、B、Z 三相联接,用于带参考位修正的位置测量。 A、A-,B、B-,Z、Z-连接,由于带有对称负信号的连接,电流对于电缆贡献的电磁场为 0,衰减最小, 抗干扰最佳,可传输较远的距离。 对于 TTL 的带有对称负信号输出的编码器,信号传输距离可达 150 米。 旋转编码器由精密器件构成,故当受到较大的冲击时,可能会损坏内部功能,使用上应充分注意。


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