光电编码器的应用
光电编码器的原理及应用
• 安装时注意允许的轴负载
• 应保证编码器轴与用户输出轴的不同轴度 ＜0.20mm，与轴线的偏角＜1.5°
• 安装时严禁敲击和摔打碰撞，以免损坏轴 系和码盘
•
长期使用时，定期检查固定编码器的螺钉 是否松动 （每季度一次）
倍频原理： 对于方波信号，A,B两相相差90度 相（1/4T），这样，在0度相位角，90度，180 度，270度相位角,这四个位置有上升沿和下降 沿，这样,实际上在1/4T方波周期就可以有角度 变化的判断，这样1/4的T周期就是最小测量步 距，通过电路对于这些上升沿与下降沿的判断, 可以4倍于PPR读取角度的变化,这就是方波的四 倍频。这种判断，也可以用逻辑来做，0代表低 ，1代表高，A/B两相在一个周期内变化是0 0， 0 1，1 1，1 0 。这种判断不仅可以4倍频，还可 以判断旋转方向。
对于TTL的带有对称负信号输出的编码器，采用匹配 电缆信号传输距离可达150米。
对于HTL的带有对称负信号输出的编码器，采用匹配 电缆信号传输距离可达300米。
增量式旋转编码器的特点
• 编码器每转动一个预先设定的角度将 输出一个脉冲信号，通过统计脉冲信 号的数量来计算旋转的角度，因此编 码器输出的位置数据是相对的
• 检测到的数据为格雷码，因此不存在 模拟量信号的检测误差
混合式旋转编码器
用光信号扫描分度盘（分度盘与转动轴 相联），通过检测、统计光信号的通断 数量来计算旋转角度
混合式旋转编码器的特点：
• 同时输出绝对旋转角度编码与相对旋转 角度编码
• 具备绝对编码器的旋转角度编码的唯一 性与增量编码器的应用灵活性
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)，有一些工况也不允许使用中因干扰
光电编码器原理及应用电路
光电编码器原理及应用电路1、光电编码器原理光电编码譌就星一种通过光电转换将输出轴上得机械几何位移量转换成脉冲或数字■得传感器•这就蹇目 前应用最多得传感器,光电编码器就是由光栅盘与光电检测装迓组成•光栅盘就是在一走臺径得®板上等 分地开通若干个长方形孔.由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时「光栅盘与电动机同速旋车专，经发光二 极■等电子元件组成得检测装迓检测输出若干脉冲信号，其原理示总S 如ffi 1所示;通过计算每秒光电编码 器输出脉冲得个数就能反映当前电动机得转速.此外为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90度得脉 冲碍图1光电编码S 原理示S 图ffi 1光电缩码»原理示意® 根垢检测原理编码器可分为光学貳、磁式、感应式与电容式・根揣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.1、1增量式编码器« ■式编码器就是妣利用光电转换原理输出三组方波脉冲A 、B 与Z 相;A 、B 两组脉冲相位差90度得 脉冲信号忆相为每转一个脉冲，用于墓准点走位.它得优点就是原理构适简单，机械平均寿命可在几万小时 以上抗干扰能力强「可靠性画适合于长距离传输・其缺点就麻法输出轴转动得绝对位琶信息•1、2绝対式编码器绝对竊码器就是厦接输出数字■得传感器，在它得圆形码盘上沿径向有若干同心码匾每条通上由透光与不 透光得扇形区相间组成,相邻码iS 得扇区数目就墨双倍关嬴码盘上得码通数就就墨它得二进制数码得位埶 在码盘得一侧就是光鴻另TW 对应每Fis 有Tess 元件;当码盘处于不同位迓时各光敏元件根据受光照 与否转换岀相应得电平信号■形成二进制数・这种扁码器得持原就超不耍计数器，在转轴得任倉位迓都可读 岀一个a 走得与位迓相対应得数字码•显然「码通越多■分辨率就越画对于一个典有N 位二进制分辨率得竊 码器,其码盘必须有N 条码通・目前国内已有16位得绝对编码»产品•绝对式竊码器就是利用目然二进制或循环二逬制（葛莱码）方式进行光电转换^專・绝对式编码器与1»量式编 码器不同之处在于圆盘上透光.不透光得线条a 形，绝对編码器可有若干编码，根JB 读出码盘上得編码，检测 绝对位编码得设计可采用二iS 制码.循环码•二进制补码等•它得特原就是:1、2、1可以車接读出角度坐标得绝対值；1、2、2没有累积题1、2、3电源切除后位迓信息不会丢失.但就垂分辨率就是由二进制得位数来决走得,也就就墨说精度取决 于位K 启前育10位、14位等多种・1、3混合式绝对值媾码S混合式绝対值编码器，它输出两组信息:一组信息用于检测磁极位迓滞有绝对信息功能;另一组则完全同堆量JUUI丸溝迓饿©盘 先敏元作转轴式漏码器得输岀信息.光电编码器就迅一种角度（角速度）检测装迓^它将输入给轴得角度靈利用光电转换原理转换成相应得电脉 冲或数字■，興有体积小「精度衙,：n 乍可靠,接□数字化等优原・它广泛应用于数控机床.回转台、伺服传动、 机器人•胃达、军事目标测走等需要检测角度得装畳与设备中•2、光电编码器得应用电路2、1EPC. 755A 光电编码器得应用EPC ■ 755A 光电编码器興备ft 好彳雾使用性能，在角度测量、位移测■时抗干扰能力很弭井典材穂走可靠得 输出脉;中信号且该脉;中信号经计数后可得到被测量得数字信号.因此我们在研制汽车麗驶樓拟器时，対方 向盘旋转角度得测■选用EPC - 755A 光电编码器作为传恋器，其输出电路选用集电极开路聖输出分辨率选 用360个脉冲/圈考虑到汽车方向盘转动就罡双向得，既可顺时针旋$0也可逆时针旋辑需要对镰码器得输 岀信号鉴相后才能计数・S 2给出了光电網码》实际使用得鉴相与双向计数电路，鉴相电路用1个D 触发 器与2个与非门组成计数电路用3片74LS193组成•74151si当光电编码器顺时针旋转时，通運A 输岀波形超前通道B 输出波形90^D 赃发器输出Q （波形W1）为衙电 平Q （波形W2）为低电平上面与非门打开■计数 脉冲通过（波形W 为送至双向计数器74LS193得加脉冲输 入端CU.进行加法计数;此时下面与非门关闭，其输岀为商电平（波形W4）.当光电竊码器逆时针旋转时通 ）1 A 输出波形比通il B 输岀波形延迟90^D 赃发器输出Q （波形W1）为低电平,Q （波形W2）为蔺电平，上面 与非门关闭（翼输出为离电平（波形W3）;此时下面与非门打开，计数脉冲通过（波形W4）,送至双向计数器 74LS193得减脉冲输入揣CD,进行减法计数•汽车方向盘顺时针与逆时针旋转时，翼最大旋转角度均为两H 半■选用分辨率为360个脉冲/B 得網码譌M 最OUT-L OVT-B OVT-A JI t2 PO Pl tz P3 CUCD CL MR QOQIQ2Q3 TCV TCD 顺时针瞬逆时針删oirr-AOUT-BVI*2V3V4大输出脉冲数为900个;实际使用得计数电路用3片74LS193组成在系统上电初始化时洗对集进行复位（CLR信号h再将翼初值设为800H,即2048（10信号）;如此,当方向盘顺时针旋转时，计数电路得输出范00 为2048〜2948,当方向盘逆时针旋转时计数电路得输出范围为2048〜1148;计数电路得数垢输出DO〜D11摩换处理电路.实际使用时.方向盘频繁地进行顺时针与逆时针转动，由于存在量化舷工作较长一段时间后方向盘回中时计数电路输出可能不就是204&而就是有几个字得偏差;为解决这一问观我们增加了一个方向盘回中检测电路，系统工作后，数碗理电路在欖拟器处于非操作状态时，系统检测回中检测电路，若方向盘处于回中状态両计数电路得数据输出不就是204&可対计数电路进行复位疋新设迓初值.2、2光电编码器在更力测量仪中得应用采用旋转式光电编码器,把它得转轴与■力测量仪中补偿旋钮轴相连・靂力测量仪中补悽旋tfl得角位移量转化为某种电信号量旋转式光电缩码器分两种，绝对编码器与墙量编码器.« ■编码SS就是以脉冲形式输出彳辱传感器，其码盘比绝对編码器码盘要简单得多且分辨率屋衙• 一般只需要三条码a这里得码連实际上已不典有绝対勰器码il得意义•而就是产生计数脉冲.它得码盘得^卜連与中间通有数目相同均匀分布得透光与不透光得扇形区（光棚“旦就是两通扇区相互错幵半个区•当码盘转动时芯得输出信号就遷相位差为90°得A相与B相脉冲借号以及只有一条透光狭缝得第三码通所产生得脉冲信号（它作为码盘得墓准匹给计数系统提供一个初始得零位信号）•从代B两个输出信号得相位关系（超前或^^后）可判断旋转得方向・由图3（3）可见,当码盘正转时,A iS脉冲波形比B連超前n/2,而反转时人il脉冲比B a滞后n/2. S 3（b）就是一实际电路，用A iKS形波彳專下沿J»发单穂态产生彳專正脉冲与B il整形波相■与;当码盘正转时只有正向口脉冲输出「反之只有逆向口脉冲输出・因此，增■網码»就是根垢输出脉冲源与脉冲计数来确走码盘得转动方向与相对角位移量.通當，若编码器育N个（码連）输岀信号■翼相位差为n/ N,可计数脉冲为2N倍光栅釵现在N=2.圏3电路得鉄点就是育时会产生淚记脉冲适成淚塑这种1•况出现在当某一運信号处于雋'或■低・电平状态両另一通信号正处于离■与低'之间得往返变化状态’此时码盘虽然未产生位移•但就是会产生单方向得输出脉冲.例如「码盘发生掛动或手动対准位迓时（下面可以瞧到，在更力仪测■时就会有这种情况)•顾T_n_m-mj~L_rL_r mwinnrrmf 正向脈冲逆向冲mwranrrnT 74LS14Ail 道」-计'74IS14碇道二一讣;(b)图3增量光电编码《基本液形和电路逹方修Y —＞正方向nwmmnnr 逆向隸沖iwranm(£(b)S 4四倍计数方式的波形和电路S 4就是一个既能防止淚脉冲又删衙分辨率得四（豳细分电路・在这里採用了有记忆功能得D 型触发 器与时忡发生电路•由a 4可见，每一通育两个D 解发器串接，这样,在时钟脉冲得间隔中■两个Q 端（如对应 B74151751^^2.7两个如期得输入状态鬲两者相同，则表示时钟间隔中无变化;杏则『 可以根JB 两者关系判断岀它得变化方向『从而产生‘正向或反向'输出脉冲•当某運由于振动在橋；•低•间往 复变化时将交■产生'正向■与反向'脉冲，这在对两个计数SS 取代数与时就可消除它们得影响仟面仪器得 读数也将涉及这原）.由此可见时钟发生器得频率应大于振动频率得可能最大僮.由a 4还可W 也在原一 个脉冲信号得朋内■得到了四个计数脉冲•例如，原每圈脉冲数为1000得镰码器可产生4倍频得脉冲数就 S 4000个■翼分辨率为0、09\实际上目前这类传感器产品畤光數元件输出信号得放大整形等电路与 传感检测元件封装在一fi •所以只宴力0±细分与计数电路就可以组成一个角位移测楚系统（74159就是 4・：L6译码»）•翼她资料: 編码器如以信号原理来分/»增量型網码》,绝対型镰码器.增亚编码器（旋转型）他道XTLT^f rLrmj WfiiS正向脉冲工作飓由一个中＜＞有轴得光电码盘，其上育环形通、as得刻线•育光电发射与接收器件读取，获得四组正弦波信号纟且合成A、B、G D每个正弦波相差90度扌目位差（相对于—Nfl波为360度）■将C、D信号反向总加在A、B两相上，可增强穂走信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位拳考位•由于A. B两相相差90度「可通过t匕较A相在前还就是B相在前「以判别編码器得正转与反转■通过零位脉沖, 可获得编码81得零位対位.編码器码盘得材料有玻璃、金厲、22料•玻璃码盘就是在玻踽上沉积很薄得刻线「翼热稳定性好，精度詣，金属码4接以通与不通刻线•不易碎,但由于金厲育 F 得厚慮精度就育限制，其热稳走性就要比玻璃得差一个数■级塑料码盘就軽济型得，其成本低，但精度、礙定性.寿命均要差一些.分辨率TR码器以每旋转360度提供多少得通或暗刻线称为分辨率，鲫解析分度.或购称多少线■一般在瞬专分度5~ 10000线・信号输出: 信号输出育正弦波（电流或电压）方波（TTL、HTL）■集电极开路（PNP. NPN）,推拉式多种形式，翼中TTL为长线差分驱动（对称AA・;B,B・;ZZ・）,HTL也称推拉式.推挽式输岀，編码器得信号接收设备接□应与镰码器对应・信号逵接T码器4尊脉冲信号F连接嵌81、PLC、计算机PLC与计算机连接得權块育/朗屋權块与商速權块之分幵关频率有低有码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.判断正反向与测速•A. B、Z三相联接,用于带掺考位修正得位量测杜A. A・R B・Z Z•连接，由于带育对称负信号得连接,电流对于电缆贡献得电磁场为0,衰减最小，抗干扰銀隹可传输较远得距臥対于TTL得芾材对称负信号输出得竊码器，信号耐距禹可达150米・対于HTL得带育对称负信号输出得编码器，信号传输距离可达300米.增壘式骗码制尊问题:1»量型竊码器存在零点累计课墓抗干扰较差，接收设备得停机需断电记忆,开机应找零或势考位等问题，这些问题如选用绝对型编码器可以解决.1»量型编码器得F应用:测遶测转动方向,测移动角度.距离（相对）• 绝对型编码器（旋转型）绝对漪码器光码盘上育许多通光通通刻线，每通刻线依次以2线、4线• 8线、16线……编排，这样，在编码器得每一个位迓■通过渎取每通刻线得通、晴，获得一缜从2得零次方到2彳專n-1次方得唯一彳專2进制綢码（格■码）■这就称为n位绝对編码器•这样得编码SS就是由光电码盘彳硕械位迓决走得•它不受停电、干掀專影响・绝对编码器由机械位迓决走得每个位迓就是唯一得，它无需记忆，无耀找參考点，而且不用一直计数，什么时候需要知iliaa 什么时候就去读取它彳＞{2«・这样旅码器砾干扰傩数揭得可靠廿:*:}M了.。
光电编码器的应用——细分原理
在文献 ［］中介绍 的光 电扫描技术原 理 ，说明 ２
２ 细 分 原 理 和 实 现 方 法
２ １ 细分 的 目的 ． 在 文 献 ｆ１中 介 绍 了 编 码 器 的分 类 ，无 论 绝 对 １
了从基准光栅获得正弦光电信号的方法 。信号如 图 １
所示 。
Ｏ 。
一
、
３ ０ ６ｏ
式还是增量式 ，基准光栅盘 的最高分 辨力码道都 是 光栅 ，一黑一白的线纹周期宽度称为光栅常量。目前 ，
德 国 ＨＥＤ Ｎ Ａ Ｎ公 司 的 编码 器 技 术 水 平 居 世 界领 ＩＥ Ｈ Ｉ
／ ｎ
，
９ ０
、 — ，
９。 ０
＼９ 。～ ９ ０ 。 ／ ．
于采用 光栅盘 的编码类 型 。测量 基准 光栅 盘是编 码 器的 “ 核心元件 ” ，为编码 器实现角度测量 提供 了基 础 ；光 电信号 扫描 技 术圈是 编码器 的 “ 核心技术 ” ， 从角度 测量基 准光栅盘 上提取 了代表 角度位 置 的光
码器产品中 ，属于编码器产品生产方 的专业技术 判
第２卷 ８
第５ 期
Ｖ０Ｊ Ｎｏ５ ２８ ． ．
文 章 编 号 ：０ ７ １８ （０ １ ５ ０ ０ — ５ １０ ～ ０２ １） — ０ １ ０ １ ｏ
光 电编 码 器 的应 用
细 分 原 理
王 显 军 ，昊 庆 林
（ 国科 学院 长春光 学精 密机械 与物理研 究所 ，吉林 长春 １０ ３ ） 中 ３ ０ ３
为 了在应用 方案 中选取合适 的光 电编码器 。需 要 了解 其原理 和特点 。光 电编 码器 的分类 源于 角度
功能 当中， “ 细分 ”和 “ 向计数 ”技术是编码器的 判 专业 技术 。细分技术 经常 被应用 到较高 分辨力 的编
光电编码器原理及应用电路
光电编码器原理及应用电路交直流侍服器补缀1.光电编码器原理光电编码器，是一种议决光电转换将输出轴上的机器多少位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
这是如今应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置构成。
光栅盘是在肯定直径的圆板上中分地开通多少个长方形孔。
由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件构成的检测装置检测输出多少脉冲信号，其原理表示图如图1所示；议决谋划每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反响当前电动机的转速。
别的，为鉴定旋转方向，码盘还可提供相位相差90旱牧铰仿龀逍藕拧根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感到式和电容式。
根据其刻度要领及信号输出式样，可分为增量式、尽对式以及稠浊式三种。
1.1增量式编码器增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90海佣煞奖愕嘏卸铣鲂较颍鳽相为每转一个脉冲，用于基准点定位。
它的长处是原理布局大概，机器匀称寿命可在几万小时以上，抗滋扰本领强，可靠性高，得当于长隔断传输。
其缺点是无法输出轴转动的尽对位置信息。
1.2尽对式编码器尽对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有多少同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间构成，相邻码道的扇区数量是双倍干系，码盘上的码道数便是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于差异位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。
这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的恣意位置都可读出一个稳固的与位置相对应的数字码。
显然，码道越多，区分率就越高，对付一个具有N位二进制区分率的编码器，其码盘务必有N条码道。
如今国内已有16位的尽对编码器产品。
尽对式编码器是利用天然二进制或循环二进制〔葛莱码〕方法举行光电转换的。
尽对式编码器与增量式编码器差异之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形，尽对编码器可有多少编码，根据读出码盘上的编码，检测尽对位置。
光电编码器原理及应用
光电编码器原理及应用原理：光电编码器主要由光源、光栅、光传感器和信号处理电路组成。
光源发出光线照射到旋转的光栅上，光栅上通常刻有定量的光栅线或具有特定图形。
当光栅转动时，光线被光栅反射或透射，然后通过光传感器接收。
光传感器将接收到的光信号转换为电信号，发送给信号处理电路。
信号处理电路对接收到的电信号进行处理，最终得到输出的旋转或线性运动量。
应用：1.机床工业：光电编码器可用于机械加工设备、数控机床和机器人等，用于测量机器零件的位置和速度。
这对于准确控制和监测机器的运动非常关键。
2.包装和印刷行业：在包装和印刷机械中，光电编码器可用于测量印刷轮的位置和速度，以实现准确的图案对位和印刷控制。
3.电梯和自动门行业：在电梯和自动门等应用中，光电编码器可用于测量电梯或自动门的位置和速度，以确保平稳和准确的运行。
4.电子设备：光电编码器可以在光驱、扫描仪、打印机等电子设备中使用，用于读取和识别光盘或纸张上的信息。
5.机器人技术：光电编码器的高精度和快速响应使其成为机器人技术中不可或缺的部分。
它可以用于测量机器人的关节角度和末端执行器的位置。
6.仪器仪表：光电编码器可以在测量仪器和精密仪器中使用，用于测量物体的位置、角度和运动速度。
优点:1.高精度：光栅的刻线间距可以非常小，因此光电编码器的分辨率非常高，能够实现准确的位置和速度测量。
2.高速响应：光电编码器可以快速响应机械运动的变化，能够实时提供准确的测量结果。
3.可靠性：光电编码器采用无接触式测量原理，不易受到机械磨损或污染的影响，具有长寿命和高可靠性。
总结：光电编码器是一种测量机械运动的装置，通过使用光线和光传感器将机械运动转换为电信号，实现对位置和速度的精确测量。
光电编码器在机床工业、包装和印刷行业、电梯和自动门行业、电子设备、机器人技术和仪器仪表等领域有广泛的应用。
它具有高精度、高速响应和可靠性的优点，成为许多应用领域的首选测量装置。
光电编码器的工作原理和应用电路[指南]
![光电编码器的工作原理和应用电路[指南]](https://img.taocdn.com/s3/m/3ce72bc685254b35eefdc8d376eeaeaad0f31651.png)
光电编码器的工作原理和应用电路1 光电编码器的工作原理光电编码器(Optical Encoder)俗称“单键飞梭”，其外观好像一个电位器，因其外部有一个可以左右旋转同时又可按下的旋钮，很多设备(如显示器、示波器等)用它作为人机交互接口。
下面以美国Greyhill公司生产的光电编码器为例，介绍其工作原理及使用方法。
光电编码器的内部电路如图1所示，其内部有1个发光二极管和2个光敏三极管。
当左右旋转旋钮时，中间的遮光板会随旋钮一起转动，光敏三极管就会被遮光板有次序地遮挡，A、B相就会输出图2所示的波形；当按下旋钮时，2、3两脚接通，其用法同一般按键。
当顺时针旋转时，光电编码器的A相相位会比B相超前半个周期；反之，A相会比B相滞后半个周期。
通过检测A、B两相的相位就可以判断旋钮是顺时针还是逆时针旋转，通过记录A或B相变化的次数，就可以得出旋钮旋转的次数，通过检测2、3脚是否接通就可以判断旋钮是否按下。
其具体的鉴相规则如下：1.A为上升沿，B=0时，旋钮右旋；2.B为上升沿，A=l时，旋钮右旋；3.A为下降沿，B=1时，旋钮右旋；4.B为下降沿，A=O时，旋钮右旋；5.B为上升沿，A=0时，旋钮左旋；6.A为上升沿，B=1时，旋钮左旋；7.B为下降沿，A=l时，旋钮左旋；8.A为下降沿，B=0时，旋钮左旋。
通过上述方法，可以很简单地判断旋钮的旋转方向。
在判断时添加适当的延时程序，以消除抖动干扰。
2 WinCE提供的驱动模型WinCE操作系统支持两种类型的驱动程序。
一种为本地驱动程序，是把设备驱动程序作为独立的任务实现的，直接在顶层任务中实现硬件操作，因此都有明确和专一的目的。
本地设备驱动程序适合于那些集成到Windows CE平台的设备，诸如键盘、触摸屏、音频等设备。
另一种是具有定制接口的流接口驱动程序。
它是一般类型的设备驱动程序。
流接口驱动程序的形式为用户一级的动态链接库(DLL)文件，用来实现一组固定的函数称为“流接口函数”，这些流接口函数使得应用程序可以通过文件系统访问这些驱动程序。
光电编码器的工作原理和应用电路
光电编码器的工作原理和应用电路1 光电编码器的工作原理光电编码器(Optical Encoder)俗称“单键飞梭”，其外观好像一个电位器，因其外部有一个可以左右旋转同时又可按下的旋钮，很多设备(如显示器、示波器等)用它作为人机交互接口。
下面以美国Greyhill公司生产的光电编码器为例，介绍其工作原理及使用方法。
光电编码器的内部电路如图1所示，其内部有1个发光二极管和2个光敏三极管。
当左右旋转旋钮时，中间的遮光板会随旋钮一起转动，光敏三极管就会被遮光板有次序地遮挡，A、B相就会输出图2所示的波形；当按下旋钮时，2、3两脚接通，其用法同一般按键。
当顺时针旋转时，光电编码器的A相相位会比B相超前半个周期；反之，A相会比B相滞后半个周期。
通过检测A、B两相的相位就可以判断旋钮是顺时针还是逆时针旋转，通过记录A或B相变化的次数，就可以得出旋钮旋转的次数，通过检测2、3脚是否接通就可以判断旋钮是否按下。
其具体的鉴相规则如下：1.A为上升沿，B=0时，旋钮右旋；2.B为上升沿，A=l时，旋钮右旋；3.A为下降沿，B=1时，旋钮右旋；4.B为下降沿，A=O时，旋钮右旋；5.B为上升沿，A=0时，旋钮左旋；6.A为上升沿，B=1时，旋钮左旋；7.B为下降沿，A=l时，旋钮左旋；8.A为下降沿，B=0时，旋钮左旋。
通过上述方法，可以很简单地判断旋钮的旋转方向。
在判断时添加适当的延时程序，以消除抖动干扰。
2 WinCE提供的驱动模型WinCE操作系统支持两种类型的驱动程序。
一种为本地驱动程序，是把设备驱动程序作为独立的任务实现的，直接在顶层任务中实现硬件操作，因此都有明确和专一的目的。
本地设备驱动程序适合于那些集成到Windows CE平台的设备，诸如键盘、触摸屏、音频等设备。
另一种是具有定制接口的流接口驱动程序。
它是一般类型的设备驱动程序。
流接口驱动程序的形式为用户一级的动态链接库(DLL)文件，用来实现一组固定的函数称为“流接口函数”，这些流接口函数使得应用程序可以通过文件系统访问这些驱动程序。
光电编码器在测速系统中的应用
光电编码器在测速系统中的应用【摘要】：光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，这是目前应用最多的传感器之一。
【关键词】：光电编码器；DSP；测速1. 光电编码器的基本原理光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，这是目前应用最多的传感器之一。
光电编码器每转输出600个脉冲，五线制。
其中两根为电源线，三根为脉冲线(A相、B相、Z)。
电源的工作电压为（+5～+24V）直流电源。
光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。
由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号。
光电编码器的工作原理如图 1 所示，在圆盘上有规则地刻有透光和不透光的线条，在圆盘两侧，安放发光元件和光敏元件。
当圆盘旋转时，光敏元件接收的光通量随透光线条同步变化，光敏元件输出波形经过整形后变为脉冲，码盘上有相标志，每转一圈输出一个脉冲。
此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差为90 的两路脉冲信号。
A线用来测量脉冲个数,B线与A线配合可测量出转动方向，N为电机转速。
Δn=ND测-ND 理，如图1所示。
2. 光电编码器的测速原理采用光电编码器完成反馈控制的原理如图2所示。
光电编码器与电动机主轴直接联接，从而使编码器转速与电机完全一致。
其工作原理是: 光电编码器随电机旋转，产生与转速成正比的两相(A相、B 相) 相差90°相位角的正交编码脉冲。
如果A相脉冲比B相脉冲超前则光电编码器为正转，否则为反转。
A 线用来测量脉冲个数，B线与A线配合可测量出转动方向。
由此可测出电机转速与转向。
光电编码器在低速时输出脉冲数较少，按一般的方法应用很难保证精确性。
为了提高测量精度和分辨率，除选用高分辨的光电编码器外，还可以将编码器的输出脉冲进行多倍频细分，再由计数器对产生的多倍频脉冲信号进行计数。
光电编码器原理及应用电路
光电编码器原理及应用电路1•光电编码器原理光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。
由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，其原理示意图如图1所示；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90度的脉冲信号。
图1光电第码器原理示意图根据检测原理，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。
1. 1增量式编码器增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90度的脉冲信号，Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。
它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。
其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。
1. 2绝对式编码器绝对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数, 在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。
这种编码器的特点是不要计数器，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。
显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有N位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有N条码道。
目前国内已有16位的绝对编码器产品。
绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制（葛莱码）方式进行光电转换的。
绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形，绝对编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测绝对位置。
高精度光电编码器芯片研发及其产业化应用
高精度光电编码器芯片研发及其产业化应用高精度光电编码器芯片研发及其产业化应用1. 引言高精度光电编码器芯片是一种重要的电子器件，广泛应用于各个领域，如机械制造、自动化控制、数码产品等。
本文将深入探讨高精度光电编码器芯片的研发技术及其在产业化应用中的重要性。
2. 高精度光电编码器芯片的原理及研发技术高精度光电编码器芯片通过光电传感器感应目标物体的位置和运动速度，并将其转化为数字或模拟信号输出。
其原理主要包括光电传感器、信号处理电路和输出接口等组成部分。
2.1 光电传感器光电传感器是高精度光电编码器芯片的核心部件，其采用光学组件和光敏器件来接收和转换光信号。
常见的光电传感器包括位移传感器、速度传感器和陀螺仪等。
2.2 信号处理电路信号处理电路主要用于将光电传感器输出的模拟信号转换为数字信号，并进行信号调理和滤波处理，以提高编码器芯片的精度和可靠性。
2.3 输出接口高精度光电编码器芯片的输出接口可以是数字接口、模拟接口或通信接口等形式，用于将编码器芯片的输出信号传输给其他电子设备或系统。
3. 高精度光电编码器芯片的应用领域高精度光电编码器芯片在众多领域都有着重要的应用价值。
3.1 机械制造在机械制造领域，高精度光电编码器芯片被广泛应用于数控机床、工业机器人和精密仪器等设备中。
它能够实时检测和反馈目标物体的位置和运动状态，帮助机械设备实现精准和稳定的运动控制。
3.2 自动化控制在自动化控制领域，高精度光电编码器芯片可以应用于各种控制系统中，如电机驱动控制、位置控制和速度反馈控制等。
它能够提供精准的位置和速度信息，帮助控制系统实现高效、稳定的自动化控制。
3.3 数码产品在数码产品领域，高精度光电编码器芯片被广泛应用于相机、手机和游戏手柄等设备中。
它能够实时检测和反馈设备的位置和运动状态，提供更准确的交互体验和控制精度。
4. 高精度光电编码器芯片的产业化应用挑战与展望目前，高精度光电编码器芯片的研发和应用面临着一些挑战。
光电式编码器在坦克火控系统中的应用设计
光电式编码器在坦克火控系统中的应用设计随着科技的不断进步，光电式编码器在军事装备领域中的应用也日益广泛。
本文将从光电式编码器的基本原理、在军事装备中的应用现状以及在坦克火控系统中的应用设计等方面展开探讨。
一、光电式编码器的基本原理1.1 光电式编码器的概念光电式编码器是一种能够将机械运动转换成数字信号的装置。
它通过内部的光电传感器和编码盘之间的光电信号转换，可以准确地获取机械运动的位置、速度和加速度等信息。
1.2 光电式编码器的工作原理光电式编码器的工作原理是利用内部的编码盘和光电传感器之间的相互作用，将机械运动转换为数字信号。
当编码盘随着机械运动旋转时，光电传感器会感知到光源经编码盘的遮挡情况，从而产生相应的光电信号，经过处理之后即可得到机械运动的相关信息。
1.3 光电式编码器的特点光电式编码器具有精度高、稳定性好、抗干扰能力强等特点，适用于各种精密设备和系统中对位置、速度、角度等信息的获取和控制。
二、光电式编码器在军事装备中的应用现状2.1 光电式编码器在武器装备中的应用光电式编码器在军事领域中的应用已经比较成熟，例如在导弹系统、火炮系统、飞机机载系统等方面都有广泛的应用。
其高精度、高稳定性、抗干扰能力强等特点，使其成为军事装备中不可或缺的部件。
2.2 光电式编码器在坦克火控系统中的应用现状在坦克火控系统中，光电式编码器主要应用于炮塔控制系统、炮管控制系统、火控系统稳定评台等方面，能够准确获取炮塔、炮管的位置、角度等信息，为火控系统的精准瞄准、射击提供了重要的数据支持。
三、光电式编码器在坦克火控系统中的应用设计3.1 炮塔控制系统中的应用设计在坦克的炮塔控制系统中，光电式编码器主要用于获取炮塔的水平旋转角度和垂直俯仰角度，以及炮塔的相对位置等信息。
通过对这些信息的准确获取，可以保证炮塔的精准对准和瞄准，提高射击的精度和效率。
3.2 炮管控制系统中的应用设计在坦克的炮管控制系统中，光电式编码器主要用于获取炮管的旋转角度和俯仰角度等信息。
光电编码器在机器人中的应用
光电编码器在机器人中的应用
光电编码器在机器人中具有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：
1. 位置反馈：光电编码器可以测量机器人的关节、轮子或其他活动部件的位置。
通过将光电编码器安装在机器人的关节或驱动轮上，可以实时监测这些部件的相对位置和角度，从而精确地控制机器人的姿态和运动。
2. 导航和定位：利用光电编码器测量机器人的运动和位置，可以实现机器人的导航和定位功能。
通过对光电编码器输出信号的处理和分析，可以确定机器人在空间中的准确位置，从而实现路径规划、环境感知和避障等功能。
3. 动作控制：光电编码器可以用于控制机器人执行精确的动作。
通过监测关节或驱动轮的运动，可以实现对机器人各部件的精确控制，包括机械臂的握持力度、轮式机器人的速度和转向角度等。
4. 反馈监测：光电编码器可以用于监测机器人各部件的运行状态和工作负载。
通过实时监测光电编码器的输出信号，可以对机器人的性能进行评估和优化，以保证机器人的正常运行和减少故障的发生。
总之，光电编码器在机器人中扮演着重要的角色，可以实现机器人的精确定位、动作控制和状态检测等功能，从而提高机器人的智能性和工作效率。
光电编码器作为位置传感器的作用原理(一)
光电编码器作为位置传感器的作用原理(一)光电编码器作为位置传感器的作用1. 介绍光电编码器光电编码器是一种常用的位置传感器，用于测量物体的位置和运动，它通过光学和电子技术实现对位置的准确检测。
光电编码器由光电传感器和信号处理器组成，能够将运动物体的位置信息转化为电信号，供控制系统使用。
2. 光电编码器的原理光电编码器的工作原理基于光电效应和编码原理。
它利用光电传感器接收到的光信号来测量物体的位置。
光电效应光电效应是指光线照射到物质表面时，光的能量转化为电子的能量的现象。
光电传感器中常用的光电效应有光电发射效应和光电导效应。
编码原理光电编码器利用光栅或光轮等编码结构，将运动物体的位移转换为特定的光信号序列。
常见的编码结构有增量式编码器和绝对式编码器。
增量式编码器增量式编码器通过光栅或光轮上的刻线，将一圈的运动分成多个小的步进。
光电传感器检测到光栅或光轮上的刻线变化，就能够获得物体运动的位移和方向信息。
增量式编码器的优点是简单、成本低，而缺点是不能直接获得物体的绝对位置。
绝对式编码器绝对式编码器通过光栅或光轮上的特殊编码结构，能够直接读取物体的绝对位置信息。
光电传感器检测到刻线时，通过特定的编码规则，可以生成唯一的二进制码或灰码，表示物体的位置。
绝对式编码器的优点是可以直接获得物体的绝对位置，具有较高的定位精度。
3. 光电编码器的应用光电编码器广泛应用于机器人、数控机床、自动化系统等领域，用于测量和控制运动物体的位置。
位置测量光电编码器能够精确测量物体的位置和位移，提供给控制系统进行位置反馈和控制。
在机器人领域，光电编码器可以用于测量机械臂的关节角度，实现精确的定位和运动控制。
倾斜检测光电编码器还可以用于检测物体的倾斜角度。
通过安装在物体上的倾斜传感器，结合光电编码器测量的位置信息，可以计算出物体的倾斜角度，并进行相应的控制。
光电编码器能够根据刻线的变化速度来测量物体的运动速度，从而实现对运动物体的速度控制。
光电编码器的应用与发展
光电编码器的应用与发展光电编码器是一种能够将物理位置转换为电信号的装置，并可以用于测量和控制系统中。
它由光电传感器和数字信号输出电路组成，光电传感器用于转换物理位置到光信号，数字信号输出电路用于将光信号转换为电信号输出。
光电编码器具有高分辨率、高速度、高精度和高可靠性等优点，因此在多种行业中得到广泛应用，并有着不断的发展和创新。
1.机械加工和自动化：光电编码器能够精确测量机械设备的位置和速度，对于控制和监测机械加工过程非常重要。
在自动化生产线上，光电编码器可以用于实现精确位置控制、速度反馈和机器人运动控制等。
2.电子设备：光电编码器常用于电子设备中，如打印机、扫描仪和数码相机等。
它可以测量和控制打印头的位置和速度，实现高精度的打印和扫描。
3.仪器仪表：光电编码器可以用于测量和控制仪器仪表中的旋转轴的位置和速度。
例如，光学旋转编码器可以用于控制光学望远镜的转动，以实现精确的观测和测量。
4.机器人和自动导航：光电编码器在机器人和自动导航系统中起到重要作用。
它可以用于测量和控制机器人的关节位置和速度，实现精确的姿态控制和路径规划。
1.高分辨率和高精度：随着科技的不断发展，对于测量和控制的要求越来越高。
光电编码器在分辨率和精度方面得到了极大的提升，可以达到亚微米的级别，并且具有极高的重复性和稳定性。
2.高速度和高稳定性：光电编码器可以实现高速度的测量和控制，能够满足高速运动和高频率信号的要求。
同时，光电编码器的稳定性得到了改善，能够在恶劣环境下正常工作。
3.多功能和智能化：现代光电编码器不仅可以实现基本的位置和速度测量，还可以实现多种功能，如角度测量、加速度测量和力矩测量等。
同时，光电编码器也越来越智能化，能够通过通信接口与其他设备进行数据交换和控制。
4.小型化和集成化：随着微电子技术的发展，光电编码器越来越小型化和集成化，可以集成到电子设备和机械装置中，减少了系统的体积和重量。
总之，光电编码器作为一种重要的测量和控制装置，在多个领域中得到广泛应用，并且不断地发展和创新。
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定长切割装置结构图
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光 电 编 码 器 的 应 用
光电编码器：通过光电 转换将输出轴上的机械几何 位移量转化成脉冲或数字量 的传感器
增量式光电编码器
优点: 1、 分辨能力强;
大;
情况; 2、 测量范围 3、适应大多数
绝对式光电编码器
优点: 1、精度高
2、结构简单 3、掉电不影响 编码数据的获得 4、最大24位编 码
脉冲个数及伺服电 机的控制如何实现？
光电编码器 与PLC的高 速计数模块 或位置控制 模块相连接， 主要应用于 位置测量
光电编码器用于刀库选刀控制
光电编码器 与旋转刀库 连接，编码 器的输出为 当前的道具 号
光电编码器用于测伺服电机转速 利用光电编 码器测量伺 服电机的转 速，并通过 伺服控制系 统控制其各 种运行参数
增量式光电编码器的局限性
当编码器停电时，存放在
外部计数器中的数值将丢失， 编码器将无法知道其确切位置
如何弥补？
解决方案
增加参考点，编码器每 经过参考点，计数器将被清 零，从而数控系统知道其确 切位置。
但是，在编码器尚未回 到参考点时，突然停电。这 时，机床重新开机，其位置 是否可以确定？
Байду номын сангаас
结
缺点: 1、 断电后丢失
位置信号; 2、技术专有， 兼容性较差;
缺点: 1、比较贵;
用途：角度控制； 定位； 测长.
用途：主要用于测速.
目前，光电编码器主要 应用于数控机床、机器人、 高精度闭环调速系统、伺服 系统等领域
在数控机床中的应用
光电编码器用于定位加工
若希望当加工 好一个元件后 紧接着加工另 一元件，可通 过计算出编码 器给出多少脉 冲数，使电动 机停转，从而 加工工件
论
在数控机床操作中， 每次开机后，必须先回 参考点。
绝对式编码器：当断电后再开机 时，仍可准确地读出断电前的位置代 码，并准确地找到零位代码，可大幅 度降低待机时间与开机时间，有效缩 短原点复归时间，还可省略限位开关， 节省成本。
光电编码器在定长切割装置中的应用
通过计算每 秒内光电编 码器输出脉 冲的个数就 能反映当前 剪切设备的 剪切位置