增量式旋转编码器原理
增量型编码器工作原理
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增量型编码器工作原理
增量型编码器是一种常见的用于测量旋转运动的设备,它可以将旋转运动转换为电信号输出。
增量型编码器主要由两个部分组成:光电转换模块和编码盘。
编码盘是固定在旋转轴上的,通常由一系列同心圆环组成,每个环上有一些刻线或孔。
光电转换模块包含一个发光二极管和一个光电二极管,发光二极管照射在编码盘上,光电二极管用来检测照射光线的变化。
当旋转轴转动时,编码盘上的刻线或孔会遮挡或透射光线,从而导致光电二极管接收到的光强发生变化。
光电二极管会将这些光强变化转换为电信号输出。
增量型编码器的工作原理可以简单描述为以下几个步骤:
1. 发光二极管照射光线到编码盘上。
2. 编码盘上的刻线或孔遮挡或透射光线。
3. 光电二极管接收到的光强发生变化。
4. 光电二极管将这些光强变化转换为电信号输出。
5. 计算电信号输出的脉冲数目或频率,可以确定旋转的角度或速度。
根据编码盘上的刻线或孔的不同分布方式,增量型编码器可以分为两种常见的类型:光栅型和光电开关型。
光栅型编码器通过刻线和空白区域的脉冲数目来测量旋转角度。
光电开关型编码器则通过孔的打开和关闭来测量旋转角度或速度。
总的来说,增量型编码器工作的核心原理是利用光电转换来将旋转运动转换为电信号输出,进而测量角度或速度。
增量式编码器测速原理
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增量式编码器测速原理
增量式编码器测速原理是基于旋转的物体在一定时间内旋转的角度与时间的关系进行测速的一种方法。
增量式编码器是一种能够将物体旋转运动转化为电信号输出的装置。
增量式编码器由光电光栅和相应的信号处理电路组成。
光电光栅是由透明条和不透明条交替组成的,当物体旋转时,光栅会被遮挡或透射,产生光电信号。
这些光电信号经过信号处理电路处理,得到与物体旋转角度相关的电信号。
增量式编码器测速的基本原理是通过记录物体旋转的时间和角度来计算物体的线速度。
首先,通过检测信号处理电路中的脉冲数量来确定物体旋转的角度,这里每个脉冲对应一个透明条或不透明条的通过。
然后,根据测得的旋转角度和已知的时间间隔,计算出物体旋转的角速度。
最后,通过将角速度乘以物体的半径,可以得到物体的线速度。
增量式编码器的测速原理基于旋转角度与时间的关系,可以精确地测量物体的线速度。
它在工业自动化控制、机器人等领域广泛应用。
由于其测速精度高、测量范围大、抗干扰能力强等优点,成为一种重要的测速装置。
消防编码器工作原理
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消防编码器工作原理消防编码器使用说明SGM 702输入模块编码法二进制数字对照表:12345678↓↓↓↓↓↓↓↓128 6432 168 4 21例如:120号把2、 3、 4、 5号开关向下拔↓↓↓↓64+ 32+ 16+ 8=120写地址:按某两位数字后,在按#字键,如:要写18号地址,请按1,再按8后按#字键,该地址闪烁两次归零,表示为写地址成功。
读地址:按*号键显示EE标志后,再按#字键,及读出本探测器地址。
增量式旋转编码器工作原理增量式旋转编码器通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位关系,得到其角度码盘角度位移量增加(正方向)或减少(负方向)。
在接合数字电路特别是plc后,增量式旋转编码器在角度测量和角速度测量较绝对式旋转编码器更具有廉价和简易的优势。
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90o,从而可方便地判断出旋转方向,而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。
增量式旋转编码器的内部工作原理(附图)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90o,从而可方便地判断出旋转方向,而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。
A,B两点对应两个光敏接受管,A,B两点间距为 S2 ,角度码盘的光栅间距分别为S0和S1。
当角度码盘以某个速度匀速转动时,那么可知输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值相同,同理角度码盘以其他的速度匀速转动时,输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值仍相同。
如果角度码盘做变速运动,把它看成为多个运动周期(在下面定义)的组合,那么每个运动周期中输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值仍相同。
增量式编码器工作原理
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增量式编码器工作原理
增量式编码器是一种测量旋转和线性位置的装置。
它通过计算旋转或移动的数量和方向来确定位置。
增量式编码器通常由光电传感器和编码盘组成。
工作原理如下:
1. 编码盘:编码盘是一个具有固定凹槽或光透射面的圆盘,可以旋转或移动。
光电传感器会感知到编码盘上的光信号。
2. 光电传感器:光电传感器通常包含一个发光二极管(LED)和一个光敏二极管。
LED会发射出光束,该光束会被编码盘
上的凹槽或光透射面所阻挡,从而产生光信号。
3. 光信号:当编码盘旋转或移动时,光信号会随之变化。
如果编码盘上有凹槽,当凹槽经过光电传感器时,光信号会被阻挡,从而产生一个电信号脉冲。
反之,如果编码盘上是光透射面,光信号会被光电传感器接收到。
4. 信号计数:接收到的光信号脉冲会由计算器进行计数。
根据脉冲数量和方向(正向或反向),计算器可以确定位置的变化。
增量式编码器通过连续地测量光信号脉冲的数量和方向来跟踪位置变化。
通过轮询计数器的数值,可以确定旋转或线性移动的位置。
基于增量式编码器的位置控制系统可以实现高精度的位置反馈和运动控制。
增量式编码器的工作原理
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增量式编码器的工作原理增量式编码器的工作原理如图1所示。
它由主码盘、鉴向盘、光学系统和光电变换器组成。
在图形的主码盘(光电盘)周边上刻有节距相等的辐射状窄缝,形成均匀分布的透明区和不透明区。
鉴向盘与主码盘平行,并刻有a、b两组透明检测窄缝,它们彼此错开1/4节距,以使A、B两个光电变换器的输出信号在相位上相差90°。
工作时,鉴向盘静止不动,主码盘与转轴一起转动,光源发出的光投射到主码盘与鉴向盘上。
当主码盘上的不透明区正好与鉴向盘上的透明窄缝对齐时,光线被全部遮住,光电变换器输出电压为最小;当主码盘上的透明区正好与鉴向盘上的透明窄缝对齐时,光线全部通过,光电变换器输出电压为最大。
主码盘每转过一个刻线周期,光电变换器将输出一个近似的正弦波电压,且光电变换器A、B的输出电压相位差为90°。
图1 增量式编码器工作原理图2 光电编码器的输出波形光电编码器的光源最常用的是自身有聚光效果的发光二极管。
当光电码盘随工作轴一起转动时,光线透过光电码盘和光栏板狭缝,形成忽明忽暗的光信号。
光敏元件把此光信号转换成电脉冲信号,通过信号处理电路后,向数控系统输出脉冲信号,也可由数码管直接显示位移量。
光电编码器的测量准确度与码盘圆周上的狭缝条纹数n有关,能分辨的角度α为:α=360°/n(1)分辨率=1/n(2)例如:码盘边缘的透光槽数为 1 024个,则能分辨的最小角度α=360°/1 024=0.352°。
为了判断码盘旋转的方向,必须在光栏板上设置两个狭缝,其距离是码盘上的两个狭缝距离的(m+1/4)倍,m为正整数,并设置了两组对应的光敏元件,如图1中的A、B光敏元件,有时也称为cos、sin 元件。
当检测对象旋转时,同轴或关联安装的光电编码器便会输出A、B两路相位相差90°的数字脉冲信号。
光电编码器的输出波形如图2所示。
为了得到码盘转动的绝对位置,还须设置一个基准点,如图1中的“零位标志槽”。
增量编码器工作原理
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增量编码器工作原理
增量编码器是一种用于测量旋转或线性位移的传感器。
它基于光电、电磁或机械原理,并将测量到的运动转换为电信号。
以下是增量编码器的工作原理:
1. 光电编码器:光电编码器通过感光器和光源之间的光脉冲来测量运动。
其中,光源和感光器通常配对安装在编码盘的内外圆上。
光线透过编码盘的透明槽或光栅,当感光器检测到光线时,就会产生一个电信号。
通过计算电信号的数量和方向变化,可以得出编码器的位置和速度。
2. 电磁编码器:电磁编码器使用磁场和传感器来测量运动。
一般来说,电磁编码器包括一个定子和一个转子。
定子上安装有线圈,通过电流来生成磁场。
转子上安装有磁性材料,当转子转动时,磁场与感应线圈之间的磁通量发生变化,从而在线圈中产生感应电动势。
通过测量感应电动势的变化,就可以推断出转子的旋转位置和速度。
3. 机械编码器:机械编码器根据机械接触来测量运动。
它通常由编码盘和接触式传感器组成。
编码盘上通常有一个或多个凸起,接触式传感器通过接触这些凸起来检测运动。
传感器会将接触凸起的位置转换为电信号。
然后,通过测量电信号的变化来确定编码器的位置和速度。
无论是光电、电磁还是机械编码器,它们都将运动转换为电信号,可以通过读取这些信号来确定位置和速度。
这使得增量编
码器在许多应用中被广泛使用,如机械制造、自动化控制和位置反馈系统中。
增量式旋转编码器的工作原理
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增量式旋转编码器(Incremental Rotary Encoder)是一种测量旋转或线性运动的传感器。
它具有两个输出通道(通常称为A通道和B通道),这两个通道用于产生相位差为90度的方波信号。
通过解码A和B两个通道的信号,可以测量旋转的方向、角度和速度。
下面是增量式旋转编码器的工作原理:1. 位移转换:旋转编码器内部有一个透明的编码盘,编码盘上有规律的不透明并列条纹。
当编码器旋转时,透过这些条纹的光信号发生变化,使得光源经过编码盘后转化为光电输出信号。
2. 信号生成:A通道和B通道的光电信号经过光电传感器接收并处理,形成90度相位差的方波脉冲信号。
通过计数脉冲的个数,可以用来测量角度和旋转速度。
3. 方向判断:A通道和B通道信号之间的相位差可以用来判断旋转的方向。
如果A通道信号先于B通道信号,则认为旋转方向为正向(例如顺时针),反之则为负向(例如逆时针)。
4. 角度和速度测量:通过对A通道和B通道脉冲信号的计数、相对时间间隔和相对位置可以计算旋转的角度和速度。
一般来说,增量式旋转编码器提供每圈的脉冲计数值(又称Pulses Per Revolution,PPR)来描述旋转角度的精度。
要注意的是,增量式旋转编码器无法提供绝对角度信息。
当设备断电或重新上电时,无法知道当前旋转编码器的准确位置。
在使用增量式旋转编码器的系统中,通常需要设计一个参考点或零点,以便在系统启动时找出编码器的初始位置。
总之,增量式旋转编码器是通过解码两个相位差为90度的方波脉冲信号来实现对旋转信息(速度、角度和方向)的测量。
这种传感器常用于各种应用领域,如自动化控制、机器人技术、数控机床等。
增量型编码器工作原理
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增量型编码器工作原理
增量型编码器是一种常用于测量旋转角度或线性位置的传感器。
它们是通过检测旋转轴或运动杆上的离散位置变化来工作的。
增量型编码器主要由两个部分组成:旋转码盘或线性刻度和光电传感器。
旋转码盘通常由一个圆盘构成,上面有固定间距的刻度线。
这些刻度线可以是光学或磁性的。
光电传感器放置在旋转轴的旁边,可以对刻度线进行检测。
当旋转码盘旋转时,刻度线会经过光电传感器的光束。
光电传感器会根据刻度线的通过情况来生成一个脉冲信号。
每次刻度线通过光电传感器时,它会生成一个脉冲。
通过统计脉冲的数量,我们可以计算出旋转编码器的旋转角度或线性位移。
通常,旋转编码器的每个完整旋转提供一个特定的脉冲数量,可以称为分辨率。
为了提高测量精度,增量型编码器通常还包括一个方向信号。
方向信号指示旋转编码器的旋转方向,通常是一个电平信号,用于判断是顺时针旋转还是逆时针旋转。
可以通过读取脉冲信号和方向信号来实时监测旋转编码器的旋转状态,并将其转换为实际的旋转角度或线性位移。
总结来说,增量型编码器通过检测旋转码盘上的刻度线通过光
电传感器生成脉冲信号来测量旋转角度或线性位移。
这些脉冲信号可以通过计数来确定位置,并通过方向信号确定旋转方向。
增量式编码器的工作原理与使用方法
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增量式编码器的工作原理与使用方法1.工作原理旋转编码器是一种采用光电等方法将轴的机械转角转换为数字信号输出的精密传感器,分为增量式旋转编码器和绝对式旋转编码器。
光电增量式编码器的工作原理如下:随转轴一起转动的脉冲码盘上有均匀刻制的光栅,在码盘上均匀地分布着若干个透光区段和遮光区段。
增量式编码器没有固定的起始零点,输出的是与转角的增量成正比的脉冲,需要用计数器来计脉冲数。
每转过一个透光区时,就发出一个脉冲信号,计数器当前值加1,计数结果对应于转角的增量。
增量式编码器的制造工艺简单,价格便宜,有时也用来测量绝对转角。
2.增量式编码器的分类1)单通道增量式编码器内部只有一对光电耦合器,只能产生一个脉冲序列。
2)AB相编码器内部有两对光电耦合器,输出相位差为90。
的两组脉冲序列。
正转和反转时两路脉冲的超前、滞后关系刚好相反。
由下图可知,在B相脉冲的上升沿,正转和反转时A相脉冲的电平高低刚好相反,因此使用AB相编码器,PLC可以很容易地识别出转轴旋转的方向。
需要增加测量的精度时,可以采用4倍频方式,即分别在A、B相波形的上升沿和下降沿计数,分辨率可以提高4倍,但是被测信号的最高频率相应降低。
3)三通道增量式编码器内部除了有双通道增量式编码器的两对光电耦合器外,在脉冲码盘的另外一个通道有1个透光段,每转1圈,输出1个脉冲,该脉冲称为Z相零位脉冲,用做系统清零信号,或坐标的原点,以减少测量的积累误差。
2.编码器的选型首先根据测量要求选择编码器的类型,增量式编码器每转发出的脉冲数等于它的光栅的线数。
在设计时应根据转速测量或定位的度要求,和编码器的转速,来确定编码器的线数。
编码器安装在电动机轴上,或安装在减速后的某个转轴上,编码器的转速有很大的区别。
还应考虑它发出的脉冲的最高频率是否在PLC的高速计数器允许的范围内。
3.编码器与PLC高速计数器的配合问题以S7-200为例,使用单通道增量式编码器时,可选高速计数器的单相加/减计数器模式(模式0~5),可细分为有/无外部方向输入信号、有/无复位输入和有/无启动输入信号。
旋转编码器工作原理 __编码器
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旋转编码器工作原理 __编码器旋转编码器工作原理引言概述旋转编码器是一种用于测量旋转运动的装置,它能够将旋转运动转换成电信号输出。
在工业自动化领域,旋转编码器被广泛应用于机器人、数控机床、印刷设备等设备中。
本文将详细介绍旋转编码器的工作原理。
一、编码器的基本原理1.1 光电传感器旋转编码器中常用的光电传感器是一种能够将光信号转换成电信号的传感器。
在旋转编码器中,光电传感器通常由发光二极管和光敏电阻组成。
发光二极管发出光束,光束照射到旋转编码器的标尺上,光敏电阻接收到光束,根据光的强弱产生电信号。
1.2 标尺旋转编码器的标尺是一个具有等距离刻度的圆盘,圆盘上有黑白相间的条纹。
当旋转编码器旋转时,光电传感器会检测到黑白相间的条纹,根据条纹的变化来确定旋转的角度。
1.3 信号处理旋转编码器通过信号处理电路将光电传感器接收到的电信号进行处理,转换成数字信号输出。
信号处理电路通常包括滤波、放大、数字化等步骤,确保输出的信号稳定可靠。
二、编码器的工作原理2.1 绝对编码器绝对编码器能够直接输出旋转角度的绝对值,不需要进行初始化。
绝对编码器通常采用灰码或二进制编码方式,将每个角度对应一个唯一的编码,确保角度的准确性。
2.2 增量编码器增量编码器是通过检测旋转编码器旋转时的位置变化来输出脉冲信号。
增量编码器通常包括A相、B相和Z相信号,分别对应旋转角度的正向、反向和零点位置。
2.3 差分编码器差分编码器是一种能够输出角速度和角加速度信息的编码器。
差分编码器通过比较相邻位置的编码值来计算旋转角速度和角加速度,能够实时监测旋转运动的变化。
三、编码器的应用领域3.1 工业自动化在工业自动化领域,旋转编码器被广泛应用于机器人、数控机床、输送带等设备中。
旋转编码器能够实时监测设备的运动状态,确保设备的精准定位和控制。
3.2 医疗设备在医疗设备中,旋转编码器常用于X光机、CT机等设备中。
旋转编码器能够精确测量设备的旋转角度,确保医疗影像的准确性和清晰度。
增量式旋转编码器工作原理
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增量式旋转编码器工作原理
1.传感器组成:增量式旋转编码器主要由旋转部分和传感器部分组成。
旋转部分通常由一个旋转轴和相关机械齿轮构成,当旋转轴旋转时,机械
齿轮也会随之旋转。
传感器部分通常由一个发光二极管(LED)和一个光
敏二极管(光电二极管)组成。
LED负责发出光线,而光电二极管负责接
收光线。
2.光栅片:增量式旋转编码器通常还会使用光栅片来实现更精确的旋
转位置检测。
光栅片是一张具有周期性黑白条纹的透明薄片,通常由玻璃
或光学塑料制成。
光栅片位于旋转部分的齿轮上,随着旋转部分的旋转,
光栅片也会随之旋转。
3.光电效应:当LED发出的光线照射到光栅片上时,会产生光电效应。
光栅片的黑白条纹会导致光线的散射和吸收,导致光电二极管接收到不同
强度的光信号。
光电二极管会将这些光信号转换为相应的电信号。
4.信号处理:得到的电信号会通过信号处理电路进行处理。
通常,信
号处理电路会对电信号进行放大和滤波,以获得更清晰和稳定的信号。
信
号处理电路还会通过比较分析两个光电二极管接收到的信号,以检测旋转
轴的旋转方向和旋转角度。
5.输出信号:最终,信号处理电路会将旋转位置的相关数据以数字信
号的形式输出。
这些输出信号可以用于驱动其他设备,比如电机控制,或
者用于显示旋转轴的具体位置。
总结来说,增量式旋转编码器通过光栅片和光电二极管的光电效应,
将旋转轴的旋转位置转换为电信号,并经过信号处理得到相应的旋转角度
和方向信息。
它在各种应用中广泛使用,比如机器人技术、工业自动化、电子设备等。
增量式旋转编码器的正反置零偏差消除方法及计数方法
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增量式旋转编码器的正反置零偏差消除方法及计数方法(最新版4篇)篇1 目录1.增量式旋转编码器的概述2.正反置零偏差消除方法3.计数方法4.应用注意事项篇1正文一、增量式旋转编码器的概述增量式旋转编码器是一种测量旋转角度的设备,其工作原理是通过旋转编码器内部的码盘和光电传感器之间的相对运动,产生脉冲信号。
根据脉冲信号的数量和频率,可以精确测量旋转角度。
增量式旋转编码器广泛应用于各种工业控制和测量领域。
二、正反置零偏差消除方法正反置零偏差是指在增量式旋转编码器使用过程中,由于编码器内部零件的制造误差和安装误差等原因,导致编码器输出的脉冲信号与实际旋转角度之间存在一定的偏差。
为了消除这种偏差,可以采用以下方法:1.调整编码器内部零件的位置,以减小制造误差。
2.在编码器安装过程中,采用适当的安装方法和工具,确保编码器安装在正确的位置。
3.通过软件编程,对编码器输出的脉冲信号进行修正,以消除偏差。
三、计数方法增量式旋转编码器的计数方法通常有以下两种:1.单通道计数:单通道计数是指使用编码器输出的一个通道(如 A 通道或 B 通道)进行计数。
这种方法简单易行,但容易受到外部干扰,导致计数不准确。
2.双通道计数:双通道计数是指同时使用编码器输出的两个通道(如A 通道和B 通道)进行计数。
通过对两个通道的脉冲信号进行比较,可以消除外部干扰,提高计数的准确性。
四、应用注意事项在使用增量式旋转编码器时,需要注意以下几点:1.选择合适的编码器型号和规格,以满足实际应用的需求。
2.确保编码器安装在正确的位置,并与其他设备之间的连接正确。
3.在使用过程中,注意编码器的维护和保养,以延长其使用寿命。
4.在系统设计和编程过程中,充分考虑编码器的性能参数和使用注意事项,以确保系统的稳定性和可靠性。
篇2 目录1.增量式旋转编码器的概述2.正反置零偏差消除方法3.计数方法4.应用实例与注意事项篇2正文一、增量式旋转编码器的概述增量式旋转编码器是一种测量旋转角度的传感器,其工作原理是通过旋转编码器内部的码盘上的光电传感器来检测码盘上的刻线,从而输出相应的脉冲信号。
旋转编码器(音量旋钮)原理、AD接键原理

以下为编码器顺时针和逆时针旋转输出的波形图:
4.编码器在使用时需注意的事项 (1)选用编码器时要注意以下几点: 编码器的空间大小、柄长、切槽深度、总高度、封装类型等 (2)增量型旋转编码器有分辨率的差异,使用每圈产生的脉冲数来计量,数目从 6到5400或更高,脉冲数越多,分辨率越高;这是选型的重要依据之一。 5.编码器在使用中出现的问题点 (1)编码器在旋转过程中有时会出现漏检测的现象,像这种问题, 大部分是软件问题造成的,一般是MCU查询检测的时间较长,扭太 快会导致漏检测,解决的方法是缩短查询检测时间间隔。 (2)编码器在使用过程中有时会遇到出现扭两下才响应一下的现 象,这种问题大多是硬件网络接错误造成的。
旋转编码器、AD按键原理
汽车电子国内开发部 敖迎
一.旋转编码器
旋转编码器是一种采用光电等方法将轴的机械转角转换 为数字信号输出的精密传感器,分为增量式旋转编码器和绝 对式旋转编码器。我司目前使用的是增量式编码器。
1.增量型编码器通常有三路信号输出(差分有六路信号):A,B和C, 一般采用TTL电平,A脉冲在前,B脉冲在后,A,B脉冲相差90度,每 圈发出一个C脉冲,可作为参考机械零位。一般利用A超前B或B超前 A进行判向,我司增量型编码器定义为轴端看编码器顺时针旋转为正转, A超前B为90°,反之逆时针旋转为反转B超前A为90°。 2.下面对增量式旋转编码器的内部工作原理(附图)
4.AD采集数据的误差干扰及设计注意事项 其实在实际中不可能得到很准确的AD转换值,这是由于存在以 下几种误差: ◆对于同一个电压值,AD多次转换的结果不可能完全相同。 ◆电阻的误差。电阻值由于制作以及温度的原因,误差较大, 所以不可能得到很准确的分压。在实际使用中尽量采用精度为 ±1%的电阻。 ◆普通按键按下产生的抖动也会造成AD数据采集的误差,一般 设计时硬件上在按键前端可增加对地的电容,软件上也可做延 时处理进行消抖。 ◆有些硅胶按键在按下的瞬间会产生电阻而改变其原有的AD值, 像这种按键我们需在电路上增加三极管来避免这种现象。
增量式编码器的工作原理
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增量式编码器的工作原理
增量式编码器是一种最常用的旋转编码器,它通过检测旋转轴的转动来确定位置和方向。
它由两部分组成:光电转换器和码盘。
光电转换器是由发光二极管和光敏二极管组成的一对光电装置。
发光二极管发射红外光束,光敏二极管接收其中的光信号,当光束被断开或阻挡时,光敏二极管就会输出一个电信号。
码盘是一个圆形的光透镜,以轴为中心,在周围的圆周上划分成许多等分的区域。
在每个相邻区域的边缘上,有一排等距的小孔。
当轴旋转时,有光透过光孔并由光电转换器接收,从而产生一个电信号。
增量式编码器的工作原理如下:
1. 轴旋转时,与码盘接触的部分也随之旋转,光透过光孔和不与光孔对应的区域的交替周期性变化。
2. 光电转换器将光信号转换成相应的电信号,发射二极管和光敏二极管的输出分别被连接于后续电路中。
3. 后续电路对编码器输出进行解码,通过计算电信号的数量和相对时间关系,分别确定轴的位置和方向。
4. 当轴停止转动时,编码器输出的信号保持不变,而后续电路不再接收旋转信号。
编码器的种类和基本原理
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编码器的种类和基本原理
1.增量式编码器
增量式编码器是一种常见的编码器,它用于测量位置、速度和方向等参数。
它通常由一个旋转轴和一个光学刻度盘构成。
光电传感器通过读取刻度盘上的刻痕来测量位置的变化。
增量式编码器的输出信号通常是一个脉冲序列,用来确定位置和方向。
2.绝对式编码器
绝对式编码器是另一种常见的编码器类型。
与增量式编码器不同,绝对式编码器可以提供精确的位置信息。
它使用一组编码信号来表示每个位置,每个位置都有唯一的编码。
绝对式编码器的输出信号可以直接用来确定位置。
3.磁性编码器
磁性编码器是一种使用磁性材料的编码器。
它可以通过检测磁
场的变化来测量位置。
磁性编码器通常具有高分辨率和精确度,适
用于需要高精度测量的应用。
4.光学编码器
光学编码器使用光学传感器来测量位置和运动。
它通常由光源、光栅和接收器组成。
光栅上的刻痕可以通过光学传感器来读取。
光
学编码器具有高分辨率和快速响应的特点,被广泛应用于需要高精
度测量的领域。
5.旋转编码器
旋转编码器用于测量旋转角度。
它可以是增量式编码器或绝对
式编码器。
旋转编码器通常具有高分辨率和精确度,并且可以检测
旋转的方向。
以上是编码器的几种常见种类和基本原理。
不同种类的编码器
适用于不同的应用场景。
选择适合的编码器可以提高测量的准确性
和稳定性。
增量型编码器与绝对型编码器区别是什么意思
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增量型编码器与绝对型编码器区别是什么意思增量型编码器与绝对型编码器区别是什么意思一、编码器的分类根据检测原理,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。
,从而可方便的判断出旋转方向,而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绝对式编码器绝对式编码器是直接输出数字的传感器,在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码盘,每条道上有透光和不透光的扇形区相间组成,相邻码道的扇区树木是双倍关系,码盘上的码道数是它的二进制数码的位数,在吗盘的一侧是光源,另一侧对应每一码道有一光敏元件,当吗盘处于不同位置时,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书一个固定的与位置相对应的数字码。
显然,吗道必须N条吗道。
目前国内已有16位的绝对编码器产品。
1.3混合式绝对编码器混合式绝对编码器,它输出两组信息,一组信息用于检测磁极位置,带有绝对信息功能;另一组则完全同增量式编码器的输出信息。
二、光电编码器的应用1、角度测量汽车驾驶模拟器,对方向盘旋转角度的测量选用光电编码器作为传感器。
重力测量仪,采用光电编码器,把他的转轴与重力测量仪中补偿旋钮轴相连,扭转角度仪,利用编码器测量扭转角度变化,如扭转实验机、渔竿扭转钓性测试等。
摆锤冲击实验机,利用编码器计算冲击是摆角变化。
2、长度测量计米器,利用滚轮周长来测量物体的长度和距离。
拉线位移传感器,利用收卷轮周长计量物体长度距离。
联轴直测,与驱动直线位移的动力装置的主轴联轴,通过输出脉冲数计量。
介质检测,在直齿条、转动链条的链轮、同步带轮等来传递直线位移信息。
增量式光电编码器结构
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增量式光电编码器结构
增量式光电编码器是一种机电一体化的设备,主要由光电传感器、光栅、旋转盘、信号处理器等组成。
光电传感器通常采用光电二极管,用于检测光栅上的光信号。
光栅是一种具有规律条纹的圆盘,通常有黑色和白色的条纹交替排列,旋转盘与光栅通过机械传动装置相连,使得旋转盘与光栅同步旋转。
当旋转盘旋转时,光电传感器会检测到光栅上黑白条纹的变化,产生电信号。
这些电信号经过信号处理器处理后,可以得到旋转盘的位置和速度信息。
增量式光电编码器的工作原理是通过检测光栅上的光信号来测量旋转盘的角度变化。
光栅上的黑白条纹按照一定的编码规则进行排列,可以将旋转角度转换为具有固定脉冲数的电信号。
根据脉冲数的不同,增量式光电编码器可分为单脉冲和多脉冲两种。
单脉冲编码器每旋转一周只产生一个脉冲信号,用于测量位置。
多脉冲编码器每旋转一周产生多个脉冲信号,用于测量位置和速度。
增量式光电编码器具有结构简单、测量精度高、响应速度快等优点,在机械设备中广泛应用,如数控机床、机器人、航空航天等领域。
增量式编码器原理
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增量式旋转编码器工作原理增量式旋转编码器通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位关系,得到其角度码盘角度位移量增加(正方向)或减少(负方向)。
在接合数字电路特别是单片机后,增量式旋转编码器在角度测量和角速度测量较绝对式旋转编码器更具有廉价和简易的优势。
增量式旋转编码器的内部工作原理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90º,从而可方便地判断出旋转方向。
编码器轴转一圈会输出固定的脉冲,脉冲数由编码器光栅的线数决定。
需要提高分辩率时,可利用90度相位差的A、B 两路信号进行倍频或更换高分辩率编码器。
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。
A,B两点对应两个光敏接受管,A,B两点间距为S2 ,角度码盘的光栅间距分别为S0和S1A B1 1 0 10 01 0 A B1 1 1 0 0 0 0 1我们把当前的A,B输出值保存起来,与下一个A,B输出值做比较,就可以轻易的得出角度码盘的运动方向。
如果光栅格S0等于S1时,也就是S0和S1弧度夹角相同,且S2等于S0的1/2,那么可得到此次角度码盘运动位移角度为S0弧度夹角的1/2,除以所消耗的时间,就得到此次角度码盘运动位移角速度。
S0等于S1时,且S2等于S0的1/2时,1/4个运动周期就可以得到运动方向位和位移角度,如果S0不等于S1,S2不等于S0的1/2,那么要1个运动周期才可以得到运动方向位和位移角度了。
我们常用的鼠标也是这个原理。
增量式旋转编码器选型参考速度计与长度计一般采用增量式编码器,以下就其参数范围作简要的介绍,供选型参考。
(1)光栅线数:常用线数30、60、100、120、200、250、256、300、360、400、480、500、512、600、700、 800、900、907、1000、1024、1200、1250、1440、1500、1800、2000、2048、2400、2500、2669、3000、3600、4000、4069、4500、5000、5400(2)五种输出方式:●集电极开路输出(通用型)●互补输出●电压输出●长线驱动器输出●UVW 输出(3)工作电压:5V、12V、24V、5-24V(通用型)、5-30V(4)防护性能:常规为防油、防尘、抗震型。
增量编码器的工作原理
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增量编码器的工作原理
增量编码器是一种用来测量和控制旋转运动的装置。
它通过两组光电检测器和光栅线条来实现。
工作原理如下:当旋转轴转动时,附在旋转轴上的码盘也在随之转动。
这个码盘上刻有一系列的光栅线条,光电检测器则固定在编码器的底座上,放置在光栅线条和光电检测器之间。
光电检测器中的发光二极管将光束聚焦到光栅线条上,光电二极管则用来检测光束反射回来的光的强度。
当码盘转动时,光栅线条的间距也会改变,光栅线条之间的间距与旋转轴的转动角度成正比。
当光栅线条与光电检测器之间的光束发生改变时,光电二极管会感受到光的强度的变化,并将其转换成电信号。
增量编码器通过测量光栅线条的变化来确定旋转轴的转动角度。
具体的测量方式有两种,一种是基于光栅线条的脉冲计数。
每当光栅线条之间的间距发生一次变化时,光电二极管就会产生一个脉冲信号。
通过统计脉冲信号的数量,就可以确定旋转轴转动的角度。
另一种测量方式是基于光栅线条的相位差测量。
增量编码器可同时提供两个方向的信号,通过比较两个方向的信号相位差的大小,就可以确定旋转轴转动的方向和角度。
通过以上的原理,增量编码器可以准确测量和控制旋转运动,并广泛应用于机床、机器人、电动工具等领域。
增量式编码器与绝对式编码器的区别
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增量型编码器与绝对型编码器的区分编码器如以信号原理来分,有增量型编码器,绝对型编码器。
增量型编码器(旋转型)工作原理:由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z 相脉冲以代表零位参考位。
由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。
编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线,其热稳定性好,精度高,金属码盘直接以通和不通刻线,不易碎,但由于金属有一定的厚度,精度就有限制,其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级,塑料码盘是经济型的,其成本低,但精度、热稳定性、寿命均要差一些。
分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率,也称解析分度、或直接称多少线,一般在每转分度5~10000线。
信号输出:信号输出有正弦波(电流或电压),方波(TTL、HTL),集电极开路(PNP、NPN),推拉式多种形式,其中TTL为长线差分驱动(对称A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也称推拉式、推挽式输出,编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。
信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机,PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分,开关频率有低有高。
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、判断正反向和测速。
A、B、Z三相联接,用于带参考位修正的位置测量。
A、A-,B、B-,Z、Z-连接,由于带有对称负信号的连接,电流对于电缆贡献的电磁场为0,衰减最小,抗干扰最佳,可传输较远的距离。
对于TTL的带有对称负信号输出的编码器,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,信号传输距离可达300米。
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增量式旋转编码器原理
增量式旋转编码器通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位
关系,得到其角度码盘角度位移量增加(正方向)或减少(负方向)。
在接合数字电路特别是单片机后,增量式旋转编码器在角度测量和角速度测量较绝对式旋转编码器更具有廉价和简易的优势。
下面对增量式旋转编码器的内部工作原理(附图)
A,B两点对应两个光敏接受管,A,B两点间距为 S2 ,角度码盘的光栅间距分别为S0和S1。
当角度码盘以某个速度匀速转动时,那么可知输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值相同,同理角度码盘以其他的速度匀速转动时,输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值仍相同。
如果角度码盘做变速运动,把它看成为多个运动周期(在下面定义)的组合,那么每个运动周期中输出波形图中的S0:S1:S2比值与实际图的S0:S1:S2比值仍相同。
通过输出波形图可知每个运动周期的时序为
顺时针运动: A B 逆时针运动: A B
1 1 1 1
0 1 1 0
0 0 0 0
1 0 0 1
我们把当前的A,B输出值保存起来,与下一个A,B输出值做比较,就可以轻易的得出角度码盘的运动方向,
如果光栅格S0等于S1时,也就是S0和S1弧度夹角相同,且S2等于S0的1/2,那么可得到此次角度码盘运动位移角度为S0弧度夹角的1/2,除以所消毫的时间,就得到此次角度码盘运动位移角速度。
S0等于S1时,且S2等于S0的1/2时,1/4个运动周期就可以得到运动方向位和位移角度,如果S0不等于S1,S2不等于S0的1/2,那么要1个运动周期才可以得到运动方向位和位移角度了。
我们常用的鼠标也是这个原理。