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增量型编码器是怎样工作的?

来源:http://www.sh-hengxuan.com/浏览量:载入中...发布时间:2022.01.13


本期文章桁萱自动化科技(上海)有限公司简单讲解量型编码器是怎样工作的?

量型编码器是一种能把距离(直线位移)和角度(角位移)转换成电信号并输出的传感器。编码器通常用于工业运动控制中需要准确控制位置的场合。比如,机床系统中,用步进电机控制刀具的位置,用编码器对实际位置进行检测并反馈。有了编码器,控制系统就能形成闭环。

量型编码器的结构及工作原理:增量型编码器的码盘被分成大小相等的明暗相间的光栅,随着码盘的转动,接收端会检测到光的0和1的变化,并转换成电脉冲信号向外输出。脉冲信号连接到高速计数器模块上,通过对脉冲个数的计数,就能确定位移的大小(因为编码器每转一周发出的脉冲数是固定的)。

上述码盘结构只有1圈光栅,在使用一路光源的情况下只有1路电脉冲信号输出,这往往不能满足实际要求,因为在实际应用中我们往往需要检测电机是正转还是反转,有时候还需要进行零点检测。要检测正反转,可以有两种方法。

方法一:使用具有1圈光栅的码盘和两个光源。
通过调整码盘光栅的间隔距离及两个光源的位置,使A相信号和B相信号相差1/4周期(相位角差90度),这样就可以通过判断A相信号和B相信号的发生顺序来判断正转还是反转。该方法的示意图如下:

方法二:使用具有2圈光栅的码盘和1个光源。
该方法使用具有2圈光栅的码盘,外圈为A相光栅,内圈为B相光栅,两圈光栅之间间隔1/4宽度,如下图所示:

除了A/B相,在实际应用中,有的编码器还提供零点脉冲信号。零点脉冲信号是在码盘上增加一个同心的光栅孔,每转一圈发出一个脉冲,其输出信号称为Z相(Zero).

增量型编码器.jpg
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