绝对式光电编码器

绝对式光电编码器

（一)绝对式光电编码器的结构与原理

绝对式光电编码器的核心部件是编码祝．纳码盘内透叫区及不透明区组成。这些：透明区

反不透明K按定编码构成，编码盘L码道的条数就是数码的位数。阁13 [u(a)所不为——

个4垃自然：：进制编码册的编码盘。钽电容长涂黑部分力个透明R，输：U为“117，则主白部分为透叨

K。输i11为“o”．它毛4条码道，对应诲一条码道有一个光电冗件木接收透过编码双的光线。当

编仍痞；与被测物转抽赵转动时．片采用n位编码盘．则能分辨的角度为：

o——36()。／2”

自然二进制码虽然简单．但存在着使用上的问题．这是巾于团束转换点处位置不分叫而引

起的粗大娱差。例如，在出7转换到8的位量时光束要通过编码盘?)111利1000的交界处(或

称汉越区)。山1编悦捻的制造工艺和光敏元件女装的误差．有可能使汝数头的最内圈(而位)

定价值世上的光电几件比其余的超前或落后一点．这构导致可能出现两种极洲的读数值，即

1111和oooo，从而引起读数的粗大误差．这种误差是绝刘不能允许的。

为了避免这种误差．uJ采用格雷码(G，3y code)图案的编码投，表13 3结出丁格

箭码和

自然：：进制码的比较。山此表uJ以看出，格雷码具有代码从任何值转换到相邻值时字节各位

数户仅有一位发生状态变化的特点；闹自然二进制码则不同，代码经常有2—3位甚至4位数

值间N史化的情况。希迪电子这样，采用格雷码的方法即使发生前述的错移．由于它在迎位时相邻界面

团案的转换仅仅发小一个最小量化中仿(最小分辨率)的此变，因而不会产生粗大误差。这种

编码力法称作单位距离性码，是常采用的方菇。

绝对式光电编码器刘府每一条码道有——个光电元件，当码道处于不向角度时，经光电转换

的输出就呈现山不同的数码、如田13—10(b)所不。它的优点是没有触点磨损，因而允许转速

高．员外届缝隙宽度LJJ做得更小，所以精度也很高，其缺点是结构复杂、价格高、光源寿命短。

国内已有14他编码器的定型产品。

图门—II所示为绝对式光电编码器测角仪的原理问。在采用循环码的情况下，每一码道

有一个光电冗件；在采用二进码或其他需要“纠错”即防止产生粗大误差的场合下，除最低位

外，其他各个码道均需要双缝和两个光电入件。

根据编码盘的转角位置，单片机各光电元件输出个同大小的光电信号，这些信号经放大后送人鉴

幅电路，以鉴别各个码道输出的光电信号对应于”o”态或“177态。经过鉴幅后得到一组反映转

角仿首的编码，将它送入济存器。在采用二进制、十进制、度分秒进制编码盘或采用组合编码

盘时，仑时为了防止产牛粗大误差要采取“纠钳”措施，“纠诺”措施h2d锗电路完成。有些还要

经过代码变换．再经译码显示电路显示编码盘的转角位童。

[二)绝对式光电编码器的主要技术指标

绝对式光电编码器有如—F主堡技术指标：

1．分辨率

分辨率指每转—‘用所能产生的脉冲数。由于刻纹和16心误差的限制，码盘的图案不能过

细，一般线宽20一30fIIn。进一步提高分辨率dJ采用电子细分的入。法．现已经达到100倍细分

的水平。

2．输出信号的电特性

表不输出信号的形式(代码形式、输出波形)利倍导电平以及电源要求等参数称为输出信

弓的电特性。

3．频率特性

频率持性是对高速转动的响应能力，钽电容取决于光敏器件的响应和负载电阻以及转子的机械

悯星。——舱的响府频率为30一80kIIz，最高可达100k11z。

人使用特性

使用特性包括器件肋几何尺寸和环境温度。通常采用光敏元件温度差分补偿的方法

温度范围达-5~+50℃。外形尺寸由帕不等．随分辨率提高而加大。wxq$#