绝对值编码器工作原理

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绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理绝对值编码器是一种常用于测量旋转运动的装置,它能够准确地确定物体的位置和角度。

本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理,包括其基本原理、构造和应用。

一、基本原理绝对值编码器通过将旋转角度转换为数字信号来确定物体的位置。

它采用了光电传感技术和编码原理,通过光电传感器和编码盘实现位置的测量。

光电传感器是绝对值编码器的关键部件之一,它由发光二极管和光敏元件组成。

当光敏元件接收到发光二极管发出的光线时,会产生电信号。

编码盘则是一个具有特定编码结构的圆盘,通常由透明和不透明的区域组成。

当编码盘旋转时,光线会被阻挡或者透过,从而产生不同的电信号。

二、构造绝对值编码器的构造主要包括光电传感器、编码盘和信号处理电路。

光电传感器通常由发光二极管和光敏元件组成。

发光二极管发出光线,光敏元件接收光线并产生电信号。

编码盘是一个圆盘状的装置,通常由透明和不透明的区域组成。

透明区域允许光线透过,不透明区域则会阻挡光线。

编码盘上的透明和不透明区域形成为了特定的编码结构,用于表示位置信息。

信号处理电路用于接收光电传感器产生的电信号,并将其转换为数字信号。

信号处理电路通常包括放大器、滤波器和AD转换器等组件。

三、工作过程绝对值编码器的工作过程可以分为三个步骤:光电传感、信号处理和位置计算。

1. 光电传感:发光二极管发出光线,光线经过编码盘后被光敏元件接收。

根据编码盘上的透明和不透明区域,光敏元件产生相应的电信号。

2. 信号处理:光电传感器产生的电信号经过放大器放大,并经过滤波器进行滤波处理。

滤波器可以去除噪声信号,提高测量的精度。

然后,信号被送入AD转换器进行模数转换,将摹拟信号转换为数字信号。

3. 位置计算:通过解析数字信号,可以确定编码盘的位置。

每一个编码盘上的透明和不透明区域都对应着一个特定的编码,根据编码的组合顺序,可以计算出物体的位置和角度。

四、应用绝对值编码器广泛应用于各种需要测量位置和角度的领域,例如机械创造、自动化控制和航空航天等。

绝对值编码器工作原理

绝对值编码器工作原理

绝对值编码器工作原理
绝对值编码器的工作原理是通过电学机械编码器(EAMC)来实现的。

它把通过一个物理传感器获得的位置信号转换为一组数字,然后
可以将这些数字传送到其他的系统中。

它的工作原理是使用一系列的
短脉冲来表示一个绝对位置码,当这个传感器移动时,这种编码器是
一种虚拟的磁针读取设备,它不断读取磁针上的短脉冲并储存它们,
因此它能够反映出传感器的绝对位置。

绝对值编码器通常由一个编码片和多个轮子组成,其中的每个轮
子都有一定的极性标记,这些极性与传感器移动时的位置极其相关。

当传感器移动时,这些极性就会改变,改变的可能性是不断增加的,
每次传感器移动时,这些变化都会被编码芯片记录下来,从而创建一
个连续的绝对位置信号数据流。

然后,编码片可以利用算法将这些极性改变转换为绝对位置编码,并将其发送出去,以便其他系统可以接收。

这就是绝对值编码器的工
作原理。

它的优势在于,它能够提供较高的精度和稳定性,而且这些
编码器可以承受比其他编码器更强的振动和冲击,从而在恶劣条件下
也能够良好地工作。

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理
1.输入信号采样:
绝对值编码器首先需要对输入信号进行采样。

采样是指以一定的频率率对输入信号进行测量和采集。

在绝对值编码器中,通常使用模拟到数字转换器(ADC)来将输入信号转换为数字形式。

ADC将输入信号分为若干个离散的采样点,并将其存储在内存或缓冲区中供后续处理使用。

2.绝对值计算:
在绝对值编码器中,绝对值计算是将输入信号的绝对值进行计算的过程。

这是因为绝对值编码器的目的是测量输入信号的绝对大小而不是信号的方向。

在绝对值计算阶段,使用一个绝对值计算器或运算电路来获取输入信号的绝对值。

绝对值计算器可以使用诸如绝对值运算器、运算放大器等器件来实现。

绝对值计算器的输出是输入信号的绝对值。

3.编码输出:
在绝对值计算后,绝对值编码器将输出信号编码为数字信号。

编码通常使用二进制编码方式,将绝对值信号转换为对应的数字码。

常见的编码方式包括自然二进制编码、反码编码、补码编码等。

编码输出的数字信号可以通过数字输出端口输出,供数字系统进行后续处理和分析。

绝对值编码器在实际应用中具有广泛的用途。

例如,在测量系统中,绝对值编码器可以用于测量各种物理量,如温度、压力、位移等。

在实时控制系统中,绝对值编码器可以将输入的模拟信号转换为数字信号,并用于控制系统的状态检测和决策。

总之,绝对值编码器是一种将模拟信号转换为数字信号的设备。

它通过采样输入信号的绝对值,并将其编码为数字码来实现。

绝对值编码器在模拟信号处理和数据采集中具有重要的作用,广泛应用于各种领域。

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理绝对值编码器是一种用于测量旋转角度或线性位移的设备,它通过将位置信息转换为数字信号来实现精确的位置测量。

它广泛应用于机械工程、自动化控制系统和机器人等领域。

绝对值编码器的工作原理基于光电传感技术或磁传感技术,下面将分别介绍这两种原理。

1. 光电传感技术光电传感技术是绝对值编码器中常用的一种原理。

它基于光电效应,通过光电传感器和光栅来实现位置测量。

光电传感器通常由发光二极管(LED)和光敏二极管(Photodiode)组成。

光栅是一种具有周期性透光和不透光区域的光学元件,可以通过光电传感器来检测光栅的运动。

在绝对值编码器中,光栅通常被固定在测量轴上,而光电传感器则被安装在固定位置上。

当测量轴旋转或移动时,光栅会遮挡或透过光电传感器,从而产生一个周期性的光信号。

光电传感器接收到的光信号会被转换为电信号,然后经过信号处理电路进行解码。

解码过程可以分为两个步骤:位置检测和角度计算。

位置检测是通过识别光栅的透光和不透光区域来确定测量轴的位置。

光栅通常具有固定数量的透光和不透光区域,每个区域对应一个二进制码。

通过检测光电传感器接收到的光信号,可以确定当前测量轴的位置。

角度计算是根据位置信息计算出测量轴的旋转角度。

通过将位置信息转换为二进制码,并进行解码,可以得到测量轴相对于参考位置的角度值。

2. 磁传感技术磁传感技术是另一种常用于绝对值编码器的原理。

它利用磁场传感器和磁性标尺来实现位置测量。

磁场传感器通常采用霍尔效应或磁阻效应来检测磁场强度。

磁性标尺则是一种具有磁性材料的标尺,可以通过磁场传感器来检测标尺的位置。

在绝对值编码器中,磁性标尺通常被固定在测量轴上,而磁场传感器则被安装在固定位置上。

当测量轴旋转或移动时,磁场传感器会检测到磁性标尺产生的磁场变化。

磁场传感器接收到的磁场信号会被转换为电信号,然后经过信号处理电路进行解码。

解码过程与光电传感技术类似,包括位置检测和角度计算。

位置检测是通过识别磁性标尺上的磁场变化来确定测量轴的位置。

绝对值编码器的工作原理

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绝对值编码器的工作原理绝对值编码器是一种用于测量旋转或线性位移的装置,它能够提供非常精确的位置信息。

本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理及其应用。

一、绝对值编码器的基本原理绝对值编码器通常由光学或磁性元件组成,它们能够将物理位移转换为电信号。

在光学编码器中,光源照射在光栅上,光栅上有一系列的透明和不透明条纹。

当光栅随着物体的运动而移动时,光通过光栅的透明条纹和不透明条纹的变化将产生一个脉冲信号。

这些脉冲信号经过解码后,可以得到物体的准确位置信息。

磁性编码器使用磁性条纹代替光栅,通过磁场的变化来产生脉冲信号。

磁性编码器的优点是可以在恶劣的环境条件下工作,例如高温、高湿度和强磁场等。

二、绝对值编码器的工作原理绝对值编码器可以分为单圈和多圈两种类型。

1. 单圈绝对值编码器单圈绝对值编码器通过一个光栅或磁性条纹来测量物体的位置。

它具有一个固定的起始位置,当物体开始运动时,编码器会记录下当前位置,并将其编码为一个二进制码。

这个二进制码可以表示物体的绝对位置,而不仅仅是相对位移。

2. 多圈绝对值编码器多圈绝对值编码器通过多个光栅或磁性条纹来测量物体的位置。

每个光栅或磁性条纹都有一个固定的起始位置,它们之间的相对位置可以表示物体的绝对位置。

多圈绝对值编码器通常具有更高的精度和解析度,适用于需要更精确位置信息的应用。

三、绝对值编码器的应用绝对值编码器在许多领域都有广泛的应用,包括机械工程、自动化控制、机器人技术、医疗设备等。

1. 机械工程在机械工程中,绝对值编码器常用于测量机器工具的位置和运动。

它们可以提供高精度的反馈信号,帮助控制系统实现精确的位置控制。

2. 自动化控制在自动化控制系统中,绝对值编码器可用于测量各种设备的位置和运动,例如电机、线性导轨和液压缸等。

它们可以提供准确的位置反馈,使控制系统能够实时监测和调整设备的位置。

3. 机器人技术绝对值编码器在机器人技术中起着关键作用。

它们被用于测量机器人关节的位置和运动,帮助机器人实现精确的姿态控制和路径规划。

绝对式编码器工作原理

绝对式编码器工作原理

绝对式编码器工作原理
绝对式编码器是一种用于测量旋转位置的设备,它可以提供准确的绝对位置信息。

其工作原理如下:
1. 光学原理:绝对式编码器使用光学传感技术来测量位置。

它包括一个发光装置和一个接收装置,发光装置会发出光束并照射到编码盘上。

2. 编码盘:编码盘是一个圆盘,上面按照一定规律分布着光学编码器,通常有两个或多个同心圆环。

每个编码器包含了一组条纹,条纹之间的间距会根据位置的不同而有所变化。

3. 光束反射和接收:当光束照射到编码盘上的条纹上时,光束会被反射回接收装置。

接收装置可以检测到光束的强度,并将其转换为电信号。

4. 信号处理:接收装置会将接收到的光信号转换为数字信号,并通过信号处理器进行处理。

信号处理器会根据不同的编码方式解析光信号,以确定位置信息。

5. 位置计算:根据接收到的数字信号,绝对式编码器可以准确计算出旋转位置的数值。

每个条纹上的编码器对应着一个唯一的二进制码,通过解析每个编码器的状态,可以确定具体的位置。

绝对式编码器相对于增量式编码器的优势在于,它可以直接提供准确的位置信息,不需要进行初始化或复位操作。

由于光学
原理的使用,绝对式编码器也具有较高的精度和分辨率。

这使得绝对式编码器在许多应用领域中被广泛使用,如机械加工、自动化控制系统等。

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理引言概述:绝对值编码器是一种常用的数字信号处理器,用于将摹拟信号转换为数字信号。

它广泛应用于各种领域,如通信、图象处理和音频处理等。

本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理,并分为五个部份进行阐述。

一、绝对值编码器的定义和基本概念1.1 绝对值编码器的定义:绝对值编码器是一种将摹拟信号转换为数字信号的设备,它通过将输入信号的绝对值映射到数字编码上来实现。

1.2 基本概念:绝对值编码器的输入信号可以是连续的摹拟信号,输出信号则是离散的数字编码。

常见的绝对值编码器有单极性绝对值编码器和双极性绝对值编码器。

二、单极性绝对值编码器的工作原理2.1 输入信号的采样:单极性绝对值编码器首先对输入信号进行采样,通常采用模数转换器(ADC)将连续的摹拟信号转换为离散的数字信号。

2.2 绝对值计算:采样后的信号经过绝对值计算模块,将其转换为正值。

这是因为绝对值编码器只关注信号的幅值,而不考虑其正负性。

2.3 数字编码:经过绝对值计算后的信号通过编码器转换为数字编码。

常见的编码方式有二进制编码、格雷码等。

三、双极性绝对值编码器的工作原理3.1 输入信号的采样:双极性绝对值编码器同样需要对输入信号进行采样,采用模数转换器将摹拟信号转换为数字信号。

3.2 绝对值计算:与单极性绝对值编码器不同的是,双极性绝对值编码器在绝对值计算模块中将信号转换为正负值。

这样可以更准确地表示输入信号的幅值。

3.3 数字编码:双极性绝对值编码器同样需要通过编码器将信号转换为数字编码,常见的编码方式有二进制编码、格雷码等。

四、绝对值编码器的应用领域4.1 通信领域:绝对值编码器在通信领域中被广泛应用,用于将摹拟信号转换为数字信号,以便进行传输和处理。

4.2 图象处理领域:图象处理中往往需要将摹拟图象信号转换为数字信号进行处理,绝对值编码器可以实现这一转换。

4.3 音频处理领域:音频信号的处理同样需要将摹拟信号转换为数字信号,绝对值编码器可以实现音频信号的数字化。

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理一、引言绝对值编码器是一种常见的传感器,它能够将物理量转化为数字信号,广泛应用于自动化控制、机器人、数控机床等领域。

本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理。

二、绝对值编码器的基本结构绝对值编码器由光电传感器和光栅盘两部分组成。

光栅盘通常由玻璃或金属材料制成,其表面有很多等距的刻线,这些刻线可以被光电传感器检测到。

光电传感器通常采用LED和光敏二极管构成,当LED发出的光照射到光栅盘上时,会被刻线反射回来,经过光敏二极管检测后产生电信号。

三、绝对值编码器的工作原理1.基本原理当物体运动时,光栅盘也会随之旋转。

当旋转角度为360度时,所有的刻线都会被检测到一次。

此时可以得到一个完整的信号周期。

通过计算每个信号周期内所检测到的刻线数目和方向,就可以确定物体相对于起始位置的角度和方向。

2.编码方式绝对值编码器通常采用二进制编码方式。

每个刻线都对应一个二进制码,这些二进制码被组合成一个完整的编码序列。

例如,一个光栅盘上有16条刻线,则可以表示$2^{16}$种不同的状态,即可以测量物体在360度内的任何位置。

3.解码方法为了获取物体当前的角度和方向,需要将接收到的信号进行解码。

解码方法通常分为两种:绝对位移解码和相对位移解码。

绝对位移解码通过识别特定位置上的编码序列来确定物体当前的角度和方向。

相对位移解码则是通过计算两个连续信号周期之间刻线数目和方向的差值来确定物体相对于起始位置的角度和方向。

四、应用领域绝对值编码器广泛应用于机器人、数控机床、印刷设备等领域。

在机器人中,绝对值编码器可以用于检测机械臂末端执行器的位置和姿态,从而实现精确控制。

在数控机床中,绝对值编码器可以用于检测工件在加工过程中的位置和姿态,从而保证加工精度。

在印刷设备中,绝对值编码器可以用于检测印刷轮的位置和速度,从而实现高速稳定的印刷。

五、总结绝对值编码器是一种常见的传感器,它通过光栅盘和光电传感器将物理量转化为数字信号。

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理绝对值编码器是一种常用于测量旋转角度或者线性位移的装置。

它通过将物理量转换为数字信号来实现精确的测量。

本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理。

一、绝对值编码器的基本原理绝对值编码器由光电传感器和编码盘组成。

编码盘上刻有一系列等距的光栅线或者磁性条纹。

光电传感器通过检测光栅线或者磁性条纹的变化,将其转换为电信号。

编码盘的旋转或者线性位移将导致光栅线或者磁性条纹的变化,从而产生不同的电信号。

通过解码这些信号,我们可以确定旋转角度或者线性位移的精确数值。

二、光电传感器的工作原理光电传感器是绝对值编码器中的核心组件。

它通常由发光二极管(LED)和光敏二极管(Photodiode)组成。

LED发出光束,经过光栅线或者磁性条纹的反射或者透射后,被光敏二极管接收。

光敏二极管将光信号转换为电信号,并输出给解码器进行处理。

三、编码盘的工作原理编码盘是绝对值编码器中的另一个重要组成部份。

它可以是光栅盘或者磁性盘。

光栅盘由透明和不透明的光栅线交替组成,而磁性盘则由具有不同磁性性质的磁性条纹组成。

当编码盘旋转或者线性位移时,光栅线或者磁性条纹会相对于光电传感器产生变化,从而改变光敏二极管接收到的光信号。

四、解码器的工作原理解码器是绝对值编码器中的关键部份。

它负责将光电传感器接收到的光信号转换为数字信号,并计算出旋转角度或者线性位移的数值。

解码器通常采用数字信号处理算法,通过对光信号的特征进行分析和解码,确定编码盘当前的位置信息。

五、绝对值编码器的优势1. 高精度:绝对值编码器可以实现非常高的测量精度,通常可以达到亚微米级别的精度。

2. 高分辨率:绝对值编码器的分辨率通常非常高,可以实现非常细小的角度或者位移变化的测量。

3. 高稳定性:绝对值编码器具有较高的稳定性和可靠性,可以长期稳定地工作,不受外界干扰的影响。

4. 多圈测量:绝对值编码器可以实现多圈测量,即可以测量超过一圈的旋转角度或者线性位移。

六、应用领域绝对值编码器广泛应用于工业自动化、机械加工、医疗设备、航空航天等领域。

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理绝对值编码器是一种用于测量旋转位置的装置,它能够提供非常准确的位置信息。

在本文中,我们将详细介绍绝对值编码器的工作原理及其应用。

一、绝对值编码器的基本原理绝对值编码器通过在旋转轴上安装光电传感器和编码盘来测量旋转位置。

编码盘上通常有两个光电传感器,分别称为A相和B相。

这些光电传感器能够检测到编码盘上的光学标记,从而确定旋转位置。

编码盘上的光学标记通常是一系列等距离的刻线或孔洞。

当旋转轴转动时,光电传感器会根据光学标记的变化产生相应的电信号。

A相和B相的电信号之间存在90度的相位差,通过检测这两个信号的变化,可以确定旋转轴的位置。

二、绝对值编码器的工作原理绝对值编码器的工作原理可以分为两个阶段:初始化阶段和测量阶段。

1. 初始化阶段:在初始化阶段,编码器会通过一个特殊的位置来确定旋转轴的起始位置。

这个特殊的位置通常被称为“零位”,它可以是编码盘上的一个特殊标记或一个特定的位置。

当绝对值编码器上电时,它会自动进行初始化过程。

在这个过程中,编码器会将旋转轴转动到零位,然后记录下当前的位置信息。

这个位置信息将作为参考点,用于后续的测量。

2. 测量阶段:在测量阶段,绝对值编码器会不断地检测旋转轴的位置,并将其转化为数字信号输出。

通过解码这些数字信号,我们可以准确地得到旋转轴的位置。

绝对值编码器的输出通常是一个二进制码,它可以表示旋转轴的绝对位置。

这个二进制码可以通过解码器进行解码,得到一个具体的位置值。

三、绝对值编码器的应用绝对值编码器广泛应用于各种领域,包括机械工程、自动化控制、机器人技术等。

它们在这些领域中起着至关重要的作用。

1. 机械工程:在机械工程中,绝对值编码器常用于测量机械设备的旋转位置。

例如,它们可以用于测量机床的刀具位置,以确保切削过程的精度和稳定性。

2. 自动化控制:在自动化控制系统中,绝对值编码器被广泛用于反馈控制。

通过测量旋转位置,控制系统可以实时监测设备的运动状态,并作出相应的控制动作。

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理绝对值编码器(Absolute Encoder)是一种用于测量旋转或者线性位置的传感器。

它能够提供精确的位置信息,不受电源中断或者重新上电的影响。

本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理及其应用。

一、绝对值编码器的基本原理绝对值编码器通过将位置信息编码为二进制代码或者格雷码来测量位置。

它通常由光学或者磁性传感器和一个旋转或者线性编码盘组成。

1. 光学绝对值编码器光学绝对值编码器使用光栅盘和光电传感器来测量位置。

光栅盘上有一系列的透明和不透明条纹,光电传感器通过检测这些条纹的变化来确定位置。

光栅盘的条纹数量越多,分辨率越高,位置测量的精度也越高。

2. 磁性绝对值编码器磁性绝对值编码器使用磁性编码盘和磁传感器来测量位置。

磁性编码盘上有一系列的磁性极性,磁传感器通过检测这些极性的变化来确定位置。

磁性编码盘的极性数量越多,分辨率越高,位置测量的精度也越高。

二、绝对值编码器的工作原理可以分为两个步骤:初始化和位置测量。

1. 初始化初始化是指将编码器的位置与一个已知的参考点对齐。

在初始化过程中,编码器会将当前位置信息存储在一个内部的非易失性存储器中。

这样,即使在断电后重新上电,编码器也能够恢复到之前的位置。

2. 位置测量位置测量是指实时测量编码器的当前位置。

当编码盘旋转或者挪移时,光电传感器或者磁传感器会检测到光栅盘或者磁性编码盘上的变化,并将其转化为电信号。

这些电信号经过处理后,可以被解码为二进制代码或者格雷码,从而确定编码器的位置。

三、绝对值编码器的应用绝对值编码器广泛应用于各种领域,包括工业自动化、机器人技术、航空航天等。

以下是一些常见的应用场景:1. 机床和自动化设备绝对值编码器可用于测量机床的刀具位置、工件位置等,从而实现高精度的加工和定位控制。

它还可以用于自动化设备中的位置反馈和闭环控制。

2. 机器人技术绝对值编码器是机器人关节控制系统中的重要组成部份。

它可以提供精确的关节位置信息,从而实现精准的运动控制和路径规划。

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理引言概述:绝对值编码器是一种常用的数字编码器,用于将摹拟信号转换为数字信号。

它的工作原理基于绝对值运算,能够准确地测量输入信号的幅度,并将其转换为二进制码。

本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理,包括其结构和工作过程。

一、绝对值编码器的结构1.1 采样电路绝对值编码器的采样电路用于对输入信号进行采样,通常采用摹拟电路实现。

采样电路能够将输入信号的幅度进行采样,并将其转换为摹拟电压。

1.2 绝对值运算电路绝对值编码器的核心部份是绝对值运算电路,它能够对输入信号进行绝对值运算。

绝对值运算电路通常采用运算放大器和二极管配置实现。

当输入信号为正时,运算放大器输出与输入信号相等;当输入信号为负时,运算放大器输出与输入信号相反。

1.3 编码电路绝对值编码器的编码电路用于将绝对值运算电路的输出转换为二进制码。

编码电路通常采用逻辑门电路实现,根据绝对值运算电路的输出情况,将其转换为相应的二进制码。

二、绝对值编码器的工作过程2.1 采样绝对值编码器首先对输入信号进行采样,将其转换为摹拟电压。

采样电路通常采用采样保持电路,能够将输入信号的幅度进行采样,并将其保持在一个固定的电压值上。

2.2 绝对值运算采样后的信号经过绝对值运算电路,进行绝对值运算。

当输入信号为正时,绝对值运算电路输出与输入信号相等;当输入信号为负时,绝对值运算电路输出与输入信号相反。

2.3 编码绝对值运算电路的输出经过编码电路,将其转换为二进制码。

编码电路根据绝对值运算电路的输出情况,将其转换为相应的二进制码。

常用的编码方式有二进制编码、格雷码等。

三、绝对值编码器的优势3.1 精度高绝对值编码器能够准确地测量输入信号的幅度,具有较高的精度。

相比于其他编码器,绝对值编码器能够更加精确地转换摹拟信号为数字信号。

3.2 抗干扰能力强绝对值编码器采用摹拟电路进行采样和绝对值运算,能够有效地反抗信号干扰。

在复杂的电磁环境中,绝对值编码器能够保持较好的稳定性和可靠性。

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理引言概述:绝对值编码器是一种常用的电子设备,用于将模拟信号转换为数字信号。

它具有高精度和稳定性的特点,被广泛应用于工业自动化、机器人控制和传感器测量等领域。

本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理,包括信号采集、编码和数字信号输出等方面。

正文内容:1. 信号采集1.1 传感器原理绝对值编码器的工作原理基于传感器的测量原理。

传感器可以通过不同的物理量(如位移、角度、压力等)转换为电信号。

常见的传感器包括光电传感器、霍尔传感器和电容传感器等。

1.2 信号调理采集到的传感器信号通常需要进行调理,以满足绝对值编码器的输入要求。

信号调理可以包括放大、滤波、线性化等处理步骤,以提高信号质量和准确度。

2. 编码2.1 磁性编码绝对值编码器常使用磁性编码技术进行信号编码。

磁性编码器通过在旋转轴上安装磁性刻度盘和传感器头,利用磁场的变化来实现信号的编码。

磁性编码器具有高分辨率和抗干扰能力强的特点。

2.2 光学编码光学编码器是另一种常见的编码技术。

它利用光电传感器和光栅等光学元件,通过光的衍射和反射来实现信号的编码。

光学编码器具有高速度和高精度的特点,适用于需要高速和高精度的应用场景。

3. 数字信号输出3.1 脉冲输出绝对值编码器的主要输出形式是脉冲信号。

脉冲信号的频率和脉冲数与被测量的物理量相关联。

通常,脉冲信号可以通过计数器进行计数,从而得到准确的测量结果。

3.2 并行输出某些绝对值编码器还支持并行输出,即将编码结果以并行数据的形式输出。

并行输出可以提高数据传输速度和系统响应时间,适用于对实时性要求较高的应用场景。

总结:绝对值编码器是一种重要的电子设备,它通过信号采集、编码和数字信号输出等步骤实现模拟信号到数字信号的转换。

信号采集阶段需要传感器原理和信号调理技术的支持,编码阶段可以采用磁性编码和光学编码等不同的技术,数字信号输出主要以脉冲输出和并行输出为主。

绝对值编码器在工业自动化和机器人控制等领域具有广泛的应用前景,其高精度和稳定性为各行各业的测量和控制任务提供了可靠的解决方案。

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理标题:绝对值编码器的工作原理引言概述:绝对值编码器是一种广泛应用于工业控制系统和机器人领域的传感器设备,它能够准确测量旋转或者线性位置,并将其转换为数字信号输出。

本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理,匡助读者更好地理解其工作方式和应用场景。

一、光电传感器1.1 发射器和接收器:绝对值编码器中的光电传感器由发射器和接收器组成,发射器发出光束,接收器接收光束。

1.2 光栅:光电传感器中常用的光栅结构,通过光栅的变化来测量位置。

1.3 工作原理:光电传感器通过接收到的光束的变化,来确定位置信息。

二、编码盘2.1 磁性编码盘:某些绝对值编码器采用磁性编码盘,能够更精准地测量位置。

2.2 光栅编码盘:另一种常见的编码盘是光栅编码盘,通过光栅的变化来测量位置。

2.3 工作原理:编码盘上的编码信息与光电传感器配合,通过信号的变化来确定位置。

三、信号处理3.1 可编程逻辑器件(PLC):绝对值编码器常与PLC配合使用,将信号转换为数字信号。

3.2 解码器:信号处理器中的解码器能够将编码器输出的信号转换为可读的位置信息。

3.3 工作原理:信号处理器通过对编码器输出的信号进行解析和处理,得到准确的位置信息。

四、数据传输4.1 数字信号输出:绝对值编码器将测量到的位置信息转换为数字信号输出。

4.2 通信接口:绝对值编码器通常具有通信接口,能够与其他设备进行数据传输。

4.3 工作原理:数据传输模块将编码器输出的数字信号传输给控制系统,实现位置信息的实时监测和控制。

五、应用场景5.1 工业自动化:绝对值编码器广泛应用于工业机器人、数控机床等领域,实现位置精准控制。

5.2 机械创造:在机械创造领域,绝对值编码器能够准确测量零件的位置,保证产品质量。

5.3 其他领域:绝对值编码器还被应用于医疗设备、航空航天等领域,发挥重要作用。

结论:绝对值编码器通过光电传感器、编码盘、信号处理和数据传输等模块的协作,能够准确测量位置信息并输出数字信号,广泛应用于工业控制系统和机器人领域。

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理绝对值编码器是一种常用于测量位置和角度的装置,它能够提供高精度的位置和角度信息。

本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理。

一、绝对值编码器的基本原理绝对值编码器通过将位置或者角度信息转换为数字信号来实现测量。

它由一个旋转部份和一个固定部份组成。

旋转部份通常是一个磁性或者光学的标尺,而固定部份则包含传感器和相关电子元件。

二、磁性绝对值编码器的工作原理磁性绝对值编码器使用磁性标尺来测量位置或者角度。

磁性标尺上有一系列的南北极磁性条纹,而传感器则包含一组磁性传感器元件,它们能够检测磁性标尺上的磁场变化。

当旋转部份转动时,磁性标尺上的磁场也会发生变化。

传感器将这些变化转换为电信号,并通过相关电子元件进行处理。

最终,这些电信号被转换为数字信号,表示位置或者角度信息。

三、光学绝对值编码器的工作原理光学绝对值编码器使用光学标尺来测量位置或者角度。

光学标尺上有一系列的透明和不透明条纹,而传感器则包含一组光电传感器元件,它们能够检测光学标尺上的光强变化。

当旋转部份转动时,光学标尺上的光强也会发生变化。

传感器将这些变化转换为电信号,并通过相关电子元件进行处理。

最终,这些电信号被转换为数字信号,表示位置或者角度信息。

四、绝对值编码器的优势绝对值编码器相比于增量式编码器具有以下优势:1. 不需要进行复位:绝对值编码器能够直接提供准确的位置或者角度信息,不需要进行复位操作。

2. 高精度:绝对值编码器能够提供高精度的位置或者角度测量,通常具有较小的误差范围。

3. 高分辨率:绝对值编码器能够提供高分辨率的位置或者角度信息,能够满足对精度要求较高的应用场景。

4. 可靠性高:绝对值编码器通常采用非接触式测量方式,因此具有较高的可靠性和耐用性。

五、应用领域绝对值编码器广泛应用于各种需要测量位置或者角度的领域,包括但不限于:1. 机械创造:用于测量机床、机器人、自动化生产线等的位置和角度。

2. 仪器仪表:用于测量精密仪器仪表的位置和角度,如显微镜、光谱仪等。

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理
1.输入信号检测:绝对值编码器首先需要检测输入信号的幅值,以确定输入信号的正负性。

2.输入信号幅值检测:在检测到输入信号的幅值后,绝对值编码器会将输入信号的幅值进行检测,并将其转换为二进制码。

3.极性判断:在检测到输入信号幅值后,绝对值编码器会判断输入信号的极性,即判断输入信号是正还是负。

4.绝对值编码:当绝对值编码器判断出输入信号的极性后,会将输入信号的绝对值进行编码。

通常情况下,绝对值编码器会使用二进制码的形式进行编码,将输入信号的绝对值转换为二进制数,保持与输入信号极性一致。

5.输出信号:绝对值编码器输出的信号可以是经过编码的二进制码,也可以是其他形式的数字信号。

这取决于具体的应用需求,例如输出可以是标准的二进制码,也可以是BCD码或其他形式的数字信号。

绝对值编码器的应用领域广泛,例如在传感器接口中,传感器常常输出模拟电压信号,但数字系统通常只接受二进制数字信号,所以需要将模拟信号转换为绝对值二进制码。

在传感器信号处理中,绝对值编码器可以用来处理输入信号的幅值,提取有用的信息以供后续处理使用。

在信号采集系统中,绝对值编码器可以用来将输入信号转换为数字信号,方便后续的数据存储和处理。

此外,在仪器仪表中,绝对值编码器可以用来处理输入信号的幅值,并将其转换为可以读取的数字信号。

总结来说,绝对值编码器可以将模拟信号的幅值转换为绝对值二进制码,以适应数字系统的需求。

通过该编码器,模拟信号可以方便地进行数字化处理、传输和存储,为各种应用提供了便利。

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理绝对值编码器是一种用于测量旋转角度的装置,它能够提供准确的位置信息。

它的工作原理基于光电效应和数字编码技术。

下面将详细介绍绝对值编码器的工作原理。

1. 光电效应光电效应是指当光照射到物质表面时,光子能量被物质中的电子吸收,使电子跃迁到更高能级,从而产生电荷。

绝对值编码器利用光电效应来检测旋转角度。

2. 光电传感器绝对值编码器中使用了光电传感器,它通常由发光二极管(LED)和光敏二极管(光电二极管或者光敏电阻)组成。

LED发出光束,光敏二极管接收到光束后产生电信号。

3. 编码盘绝对值编码器中的编码盘是一个圆盘状的装置,上面刻有一系列的刻线或者孔。

编码盘通常由透明材料制成,光可以穿过它。

4. 编码规则绝对值编码器使用不同的编码规则来确定旋转角度。

常见的编码规则有格雷码和二进制码。

- 格雷码:格雷码是一种二进制编码,相邻的码之间惟独一个位数发生变化。

这种编码方式可以避免由于误差引起的不许确测量。

- 二进制码:二进制码是一种基本的数字编码方式,它使用0和1来表示不同的状态。

5. 工作原理绝对值编码器的工作原理如下:- 当旋转角度发生变化时,编码盘上的刻线或者孔会遮挡或者透过光线,使得光敏二极管接收到的光强发生变化。

- 光敏二极管产生的电信号经过放大和处理后,转换为数字信号。

- 根据编码规则,将数字信号转换为对应的角度值。

- 绝对值编码器可以通过多个光电传感器和编码盘来实现更高的精度和分辨率。

6. 应用领域绝对值编码器广泛应用于需要准确测量旋转角度的领域,例如:- 机械加工和控制系统:用于测量机床、机器人和自动化设备的转动角度,实现精确的位置控制。

- 汽车工业:用于车辆的转向系统、发动机和传动系统,提供准确的角度信息。

- 航空航天工业:用于飞机、导弹和卫星等航空航天器的导航和控制系统。

- 医疗设备:用于医疗器械的位置测量和控制,如手术机器人和影像设备。

- 电子设备:用于摄像机云台、游戏手柄和电子仪器等设备的位置检测。

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理绝对值编码器(Absolute Encoder)是一种用于测量旋转或线性位置的设备,它能够提供非常高精度的位置信息。

在本文中,我们将详细介绍绝对值编码器的工作原理及其应用。

一、绝对值编码器的基本原理绝对值编码器是通过将位置信息转换为数字信号来实现测量的。

它通常由一个旋转部分和一个固定部分组成。

1. 旋转部分绝对值编码器的旋转部分通常是一个圆盘或一个环形磁带,上面有许多等间距的刻度线或磁性标记。

刻度线或磁性标记的数量决定了编码器的分辨率,即能够提供的最小位置变化量。

2. 固定部分绝对值编码器的固定部分包含一个或多个传感器,用于检测旋转部分上的刻度线或磁性标记。

这些传感器通常是光电传感器或磁传感器。

它们能够感知旋转部分上的刻度线或磁性标记的位置,并将其转换为数字信号。

二、绝对值编码器的工作原理绝对值编码器的工作原理可以分为两个步骤:定位和读取。

1. 定位当绝对值编码器开始运动时,传感器会检测到旋转部分上的刻度线或磁性标记的位置,并将其转换为数字信号。

这些数字信号表示旋转部分的初始位置。

2. 读取一旦绝对值编码器被定位,传感器将持续地读取旋转部分上的刻度线或磁性标记的位置,并将其转换为数字信号。

这些数字信号表示旋转部分的当前位置。

通过比较当前位置和初始位置的差异,可以确定旋转部分的相对位置或绝对位置。

三、绝对值编码器的应用绝对值编码器广泛应用于各种领域,特别是需要高精度位置测量的领域。

以下是一些常见的应用示例:1. 机械工业绝对值编码器可用于机床、机器人、印刷机和纺织机等机械设备中,用于测量工件或工具的位置和运动。

2. 自动化控制绝对值编码器可用于自动化控制系统中,例如工厂自动化生产线、物流系统和机器人控制系统。

它们可以提供准确的位置反馈,以实现精确的运动控制。

3. 医疗设备绝对值编码器可用于医疗设备中,例如CT扫描仪、X射线机和手术机器人。

它们可以提供高精度的位置信息,以帮助医生进行准确的诊断和手术操作。

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理

绝对值编码器的工作原理绝对值编码器是一种用于测量旋转位置的装置,它能够提供非常准确的位置信息。

本文将详细介绍绝对值编码器的工作原理,包括其基本原理、工作方式和应用领域。

一、基本原理绝对值编码器基于光电效应或磁电效应来测量旋转位置。

其中,光电效应编码器使用光栅来生成光信号,而磁电效应编码器则使用磁栅来生成磁信号。

这些信号会被传感器捕捉并转换为电信号,然后通过解码器进行解码,最终得到准确的位置信息。

二、工作方式1. 光电效应编码器光电效应编码器由光栅和传感器组成。

光栅是由透明和不透明的条纹交替组成的,当光线照射到光栅上时,会产生光电效应,从而生成光信号。

传感器会捕捉这些光信号,并将其转换为电信号。

解码器会对这些电信号进行解码,从而得到旋转位置的准确信息。

2. 磁电效应编码器磁电效应编码器由磁栅和传感器组成。

磁栅是由磁性材料制成的,上面有一系列的磁极。

当旋转物体上的磁头经过磁栅时,会产生磁电效应,从而生成磁信号。

传感器会捕捉这些磁信号,并将其转换为电信号。

解码器会对这些电信号进行解码,从而得到旋转位置的准确信息。

三、应用领域绝对值编码器广泛应用于各种需要测量旋转位置的领域,例如:1. 机床绝对值编码器可以用于测量机床的旋转轴的位置,从而实现高精度的加工。

2. 机器人绝对值编码器可以用于测量机器人的关节旋转位置,从而实现精确的运动控制。

3. 自动化设备绝对值编码器可以用于测量自动化设备的旋转部件位置,从而实现精确的运动控制和位置反馈。

4. 医疗设备绝对值编码器可以用于测量医疗设备中旋转部件的位置,从而实现精确的操作和控制。

总结:绝对值编码器是一种用于测量旋转位置的装置,它基于光电效应或磁电效应来生成信号,并通过解码器解码得到准确的位置信息。

它在机床、机器人、自动化设备和医疗设备等领域有着广泛的应用。

通过使用绝对值编码器,可以实现高精度的位置测量和运动控制,提高设备的性能和精确度。

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绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线,每道刻线依次以 2 线、 4 线、8 线、 16 线。。。。。。编排,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一 组从 2 的零次方到 2 的 n-1 次方的唯一的 2 进制编码(格雷码) ,这就称为 n 位绝对编 码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。
c.信号输出有多种形式,灵活方便,后面可连接各种 PLC 或上位机,通用性强。
我公司各类连接 SSI 编码器的仪表一览表:
GP1312
16 位并行码推挽式输出、 4— 20mA 两路模拟量、 8 个预置位置开关、
(C 表、标准表 ) 4 位显示、非线性换算、面板置位等通用功能
GP1312/C2 (C2 表, 双路纠偏表 )
SSI 接口 (RS422 模式 ) ,以两根数
据线、两根时钟线连接,由接收
设备向编码器发出中断的时钟脉
冲,绝对的位置值由编码器与时
钟脉冲同步输出至接收设备。
由接收设备发出时钟信号触发 ,
编码器从高位 (MSB)开始输出与
时钟信号同步的串行信号 ,SSI
标准的信号当不传送信号时 , 时
钟和数据位均是高位 , 在时钟信
绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的, 它无需记忆, 无需找参考点, 而 且不用一直计数, 什么时候需要知道位置, 什么时候就去读取它的位置。 这样, 编码器 的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器
旋转单圈绝对值编码器, 以转动中测量光电码盘各道刻线, 以获取唯一的编码, 当
4.连接专用显示转换仪表: 针对较多使用的 SSI 串行输出编码器,我公司提供专用的显示、信号转换仪表,由仪 表进行内部解码、计算、显示、信号转换输出,再连接 PLC 或上位机。其优点如下:
a.现场可以有直观的显示,直接在仪表上设置参数。
b.专用程序读码解码、容错、内部计算,可以大大减少各个项目的编程工作量,提高稳 定和可靠性。信号输出是由内部数字量直接计算,快速、准确。
从增量值编码器到绝对值编码器
旋转增量值编码器以转动时输出脉冲, 通过计数设备来计算其位置, 当编码器不动 或停电时, 依靠计数设备的内部记忆来记住位置。 这样, 当停电后,编码器不能有任何 的移动,当来电工作时,编码器输出脉冲过程中,也不能有干扰而丢失脉冲,不然,计 数设备计算并记忆的零点就会偏移, 而且这种偏移的量是无从知道的, 只有错误的生产 结果出现后才能知道。
码器的测量范围, 这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器, 它同样是由机械位置确
定编码,每个位置编码唯一不重复,而无需记忆。
多圈编码器另一个优点是由于测量范围大,实际使用往往富裕较多,
这样在安装
时不必要费劲找零点, 将某一中间位置作为起始点就可以了,而大大简化了安装调试 难度。
绝对值编码器长度测量的应用 一.绝对值旋转编码器的机械安装: 绝对值旋转编码器的机械安装有高速端安装、 低速端安装、 辅助机械装置安装等多种形 式。
2. 低速端安装:
安装于减速齿轮后, 如卷扬钢丝绳卷筒的轴端或最后一节减速齿轮轴端, 此方法已无齿 轮来回程间隙,测量较直接,精度较高。 另外,GPMV081机4 械转数为 90 圈,用此方法较合理, 如果卷筒转数超过 90 圈,可用 1: 3 或 1:4 齿轮组调整至转数测量范围内。
3. 辅助机械安装,收绳机械安装:
八个电子凸轮位置开关,每个开关具有开到位和恢复位, 一路 4—20mA 模拟量输出;一路 RS485 输出。 4 位显示,非线性换算,外部置位等
GPMV0814 、GPMV1016 三位一体型
GPMV0814 绝对多圈编码器,其光电码盘读码解码、显示设定、信号转换三位一体, 输出 4—20mA 模拟量、并行数字量 RS485 通讯可同时输出, 连接各类 PLC 和上位机。 一般的应用,可选同时两组输出型,一组信号连接 PLC ,另一组连接显示仪表,如需
解决的方法是增加参考点, 编码器每经过参考点, 将参考位置修正进计数设备的记 忆位置。 在参考点以前, 是不能保证位置的准确性的。 为此, 在工控中就有每次操作先 找参考点,开机找零等方法。
这样的方法对有些工控项目比较麻烦, 甚至不允许开机找零 (开机后就要知道准确 位置),于是就有了绝对编码器的出现。
2.编码器如果是串行输出的, 由于通讯协议的限制, 后接电气设备必须有对应的接口。 例如 SSI 串行,可连接西门子的 S7-300 系列的 PLC ,有 SM338 等专用模块,或 S7-400 的 FM451 等模块,对于其他品牌的 PLC ,往往没有专用模块或有模块也很贵。
3.编码器如是总线型输出,接受设备需配专用的总线模块,例如 PROFIBUS-DP 。但 是,如选择总线型输出编码器,在编码器与接收设备 PLC 中间,就无法加入其他显示 仪表,如需现场显示,就要从 PLC 再转出信号给与信号匹配的显示仪表。有些协议自 定义的 RS485 输出信号进 PLC 的 RS485 接口,需 PLC 具有智能编程功能。
PROFIBUS-DP ;CAN ;DeviceNet ; Interbus 等总线型编码器可以节省连接线缆、 接收设备接口, 传输距离远, 在多个编码器集中控制的情况下还可以大大节省成本。
4.变送一体型输出 我公司提供的 GPMV0814 、 GPMV1016 绝对编码器,其信号已经在编码器内换算
1 编码器 2 联轴器 3 测量轮 4 重锤收紧轮 5 钢丝绳 6 浮子
测量轮与恒力弹簧弹簧型相似,只 是钢丝绳的回收力是依靠另一个同 轴的盘紧轮挂重锤来回收。
用收绳位移测量的优点是柔性连 接,测量直接而精度高,对运动物 体的环境如震动、粉尘、高温水气 的场合都能适用。
机械丝杠、摩擦轮、小车轮轴中心、齿轮齿条连接
样,对于编码器,要同时有许多节点输出,增加编码器的故障损坏率。
2.串行 SSI 输出:
串行输出就是通过约定, 在时间上有先后的数据输出, 这种约定称为通讯规约, 其连接的物理形式有 RS232、RS422(TTL)、RS485等。
由于绝对值编码器好的厂家都是在德国, 所以串行输出大部分是与德国的西门子 配套的,如 SSI 同步串行输出。
串行输出连接线少,传输距离远,对于编码器的保护和可靠性就大大提高了。 一般高位数的绝对编码器都是用串行输出的。 3.现场总线型输出
现场总线型编码器是多个编码器各以一对信号线连接在一起,通过设定地址, 用通讯方式传输信号,信号的接收设备只需一个接口,就可以读多个编码器信号。 总线型编码器信号遵循 RS485的物理格式,其信号的编排方式称为通讯规约,目前 全世界有多个通讯规约, 各有优点, 还未统一, 编码器常用的通讯规约有如下几种:
双吊点同步纠偏型 ,16 位并行码推挽式选通输出, 9 个预置开关输出, 含双路超偏纠偏信号,两路 4 —20mA 模拟量输出,其中一路为差值量 输出。双 4 位显示、非线性换算、面板置位等通用功能
GP1312RL (RL 表、 现场变送表 ) GP1312BS ( BS 表、电子 凸轮开关组)
一路 4—20mA 模拟量输出;一路 RS485 输出。非线性换算,外部置 位等
号的第一个下降沿 , 编码器的当 前值开始贮存 , 从时钟信号上升 沿开始 , 经 T2 延迟时间后,编码 器数据信号开始传送 .t3 为恢复 信号 , 等待下次传送。
T=0.9—11us 每个脉冲周期 n 为编码器总位数 t1>0.45us 每个脉冲半周期 t2 ≤ 0.4us 数据输出延迟时间 t3=12 —35us 数据恢复(熄灭)时间
转动超过 360 度时,编码又回到原点, 这样就不符合绝对编码唯一的原则, 这样的编码
只能用于旋转范围 360 度以内的测量,称为单圈绝对值编码器。
如果要测量旋转超过 360 度范围,就要用到多圈绝对值编码器。
编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理, 当中心码盘旋转时, 通过齿轮传动另一
组码盘(或多组齿轮,多组码盘) ,在单圈编码的基础上再增加圈数的编码,以扩大编
钢丝绳弹簧收紧器原理图
用钢丝绳收绳器测量 油缸行程示意图
1. 收拉钢丝绳 2. 测量盘 3. 收紧弹簧轮 1 4. 收紧弹簧轮 2 5. 专用弹簧 6. 弹性联轴器
7. 编码器
收绳机械有弹簧自收绳位移传感器――柔性钢丝绳连接运动物体, 钢丝绳盘紧在一个测 量轮上,依靠恒力弹簧回收钢丝绳。 编码器连接于盘紧测量轮轴端, 测量钢丝绳来回运 动的旋转角度。 重锤重力收绳: 重锤浮子水位测量示意图
运动物连接齿条, 带动装有齿轮的编码 器,测量运动物体移动距离
为保证连紧密抗震,经常有弹簧基座。
二.绝对值编码器的信号输出 绝对值编码器信号输出有并行输出、串行输出、总线型输出、变送一体型输出 1.并行输出:
绝对值编码器输出的是多位数码 (格雷码或纯二进制码) ,并行输出就是在接口 上有多点高低电平输出,以代表数码的 1 或 0,对于位数不高的绝对编码器,一般 就直接以此形式输出数码,可直接进入 PLC或上位机的 I/O 接口,输出即时,连接
要增加开关输出,可从显示仪表设定输出。 S7-300 沒有現成的轉換功能塊,我使用了富士的 SPH 編寫了一個功能塊,由于富士 的和西門子都支持 IEC61131-3 編程規范,那么應該很簡單的轉換為西門子的功能塊。 在精确定位控制系统中,为了提高控制精度,准确测量控制对象的位置是十分重要的。 目前,测量位置的方法主要有 2 种,其一是使用位置传感器,此方法精度高,但是在 多路,长距离位置监控系统中, 由于成本昂贵且安装困难, 因此并不实用。 其二是采用 光电轴角编码器进行精确位置控制,光电轴角编码器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。而绝对式编码器是直接输出数字量的传感器, 它是利用自然二进制或循环二进制 (格雷码) 方式进行光电转换的, 编码的设计一般是 采用自然二进制码、 循环二进制码、 二进制补码等。 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; 抗干扰能力强, 没用累积误差; 电源 切断后位置信息不会丢失,但分辨率是由二进制的位数决定的,根据不同的精度要求, 可以选择不同的分辨率即位数。目前有 10 位、 11 位、 12 位、 13 位、 14 位或更高位 等多种。 其中采用循环二进制编码 (即格雷码) 的绝对式编码器, 其输出信号是一种数 字排序 ,不是权重码,每一位没有确定的大小,不能直接进行比较大小和算术运算,也 不能直接转换成其他信号, 要经过一次码变换, 变成自然二进制码, 在由上位机读取以 实现相应的控制。 而在码制变换中有不同的处理方式, 本文着重介绍富士 SX 系列中使 用编程的方法对二进制格雷码与自然二进制码的互换。 一、格雷码 (又叫循环二进制码或反射二进制码)介绍 在数字系统中只能识别 0 和 1,各种数据要转换为二进制代码才能进行处理, 格雷码是 一种无权码, 采用绝对编码方式, 典型格雷码是一种具有反射特性和循环特性的单步自 补码,它的循环、 单步特性消除了随机取数时出现重大误差的可能, 它的反射、 自补特 性使得求反非常方便。格雷码属于可靠性编码,是一种错误最小化的编码方式,因为, 自然二进制码可以直接由数 /模转换器转换成模拟信号,但某些情况,例如从十进制的 3 转换成 4 时二进制码的每一位都要变, 使数字电路产生很大的尖峰电流脉冲。 而格雷 码则没有这一缺点, 它是一种数字排序系统, 其中的所有相邻整数在它们的数字表示中 只有一个数字不同。 它在任意两个相邻的数之间转换时, 只有一个数位发生变化。 它大 大地减少了由一个状态到下一个状态时逻辑的混淆。 另外由于最大数与最小数之间也仅 一个数不同, 故通常又叫格雷反射码或循环码。 下表为几种自然二进制码与格雷码的对 照表: 十进制数 自然二进制 格雷码 十进制 自然二进制 格雷码 0 0000 0000 8 1000 1100
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