机一侧有一个光源,另一侧有一个光电接收装置,光栅盘上有一圈一圈的码道,码道上等分的开有扇形孔,开孔处可以透光,其他部分遮光。当光栅盘随着电动机转动,光电检测装置将检测到透过光栅的光的明暗变化,进而进行光电转换,输出脉冲信号。原理框图如图2.1所示。计算每秒光电编码器输出的脉冲个数就可以推算出电动机的转速。当码盘提供相位相差90度的两路信号脉冲时,我们还可以判定电动机的转动方向。Р图2.1 光电编码器的工作原理Р根据光电编码器产生脉冲的方式不同,可以分为增量式、绝对式以及将上述两者结合为一体的混合式光电编码器三种。根据检测原理,编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据编码器的运动部件的运动方式来分,又可分为旋转式和直线式两种。直线式光电编码器用得较少,只有在那些结构形式和运动方式都有利于使用直线式光电编码器的场合才被采用。旋转式光电编码器容易做成全封闭型,实现小型化,传感长度不受限制,有较强的适应环境能力,因而在实际中获得了广泛的应用[3]。Р2.1.1增量式编码器Р增量式编码器主要由光源,码盘,检测光栅,光电检测器件和转换电路组成,如图2.2所示[4]。码盘上刻有一圈圈透光缝隙,相邻两个缝隙相差的是一个增量周期。检测光栅上刻有两组透光缝隙,用以过滤出明暗变化的光线。光栅上的缝隙节距与码盘上的是一样的,并且两组缝隙互相错开四分之一节距,这使得光电检测器输出的A,B两路信号在相位上相差90度,从而可方便地判断出旋转方向,另外还有Z相脉冲信号作为参考零位,Z相为每转一个脉冲,用于基准点定位。码盘可以随着电动机转动,光栅是固定的,光电检测器件检测到通过光栅透过来明暗变化的光线,输出近似于正弦波的电信号。每一个脉冲信号都对应着一个位移增量,它提供的是一种对连续位移量离散化或增量化以及位移变化(速度)的传感方法,它是相对于某个基准点的相对位置增量,不能够直接检测出轴的绝对位置信息
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