光電編碼器-課件

1、編碼器1 認(rèn)識(shí)編碼器2 編碼器的測量對(duì)象3 編碼器測量直線位移的方式4 絕對(duì)式測量5 增量式測量6 編碼器在數(shù)字測速中的應(yīng)用7 編碼器在主軸控制中的應(yīng)用1 認(rèn)識(shí)編碼器（編碼器在機(jī)器人控制中的應(yīng)用）編碼器伺服電機(jī)伺服電機(jī)編碼器伺服電機(jī)伺服電機(jī)編碼器編碼器編碼器播放2 編碼器的測量對(duì)象編碼器軸式套式電信號(hào)二進(jìn)制編碼脈沖3 編碼器測量直線位移的方式（1）編碼器裝在絲杠末端編碼器位置反饋x 通過測量滾珠絲杠的角位移，間接獲得工作臺(tái)的直線位移x，構(gòu)成位置半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。xt/360 （2）絲杠螺距編碼器螺母絲杠螺距x=？ 設(shè):螺距t=4mm，絲杠在4s時(shí)間里轉(zhuǎn)動(dòng)了10圈，求:絲杠的平均轉(zhuǎn)速n(r/min

2、)及螺母移動(dòng)了多少毫米？螺母移動(dòng)的平均速度v又為多少？ 螺距編碼器（3）編碼器和伺服電動(dòng)機(jī)同軸安裝位置反饋xxt/360 （4）編碼器和伺服電動(dòng)機(jī)同軸安裝編碼器工作臺(tái)絲杠伺服電動(dòng)機(jī)編碼器導(dǎo)軌（5）編碼器和伺服電動(dòng)機(jī)同軸安裝編碼器光電編碼器伺服電動(dòng)機(jī) 聯(lián)軸器滾珠絲杠滑塊光電編碼器信號(hào)輸出伺服電動(dòng)機(jī)電源 （6）編碼器兩種安裝方式比較編碼器xx 編碼器裝在絲杠末端與前端（和伺服電動(dòng)機(jī)同軸）在位置控制精度上有什么區(qū)別？4 絕對(duì)式測量（ABS）（1）信號(hào)性質(zhì)編碼器0 0 0 0 00 0 0 1 22.5 0 0 1 0 45 1 1 1 1 337.5 輸出n位二進(jìn)制編碼，每一個(gè)編碼對(duì)應(yīng)唯一的角度。（

3、2）接觸式絕對(duì)碼盤編碼器4個(gè)電刷 4位二進(jìn)制碼盤 最小分辨角 3602n 當(dāng)n4，3602422.5 導(dǎo)電為“1”，非導(dǎo)電為“0”（3）絕對(duì)式光電碼盤編碼器LED光敏元件5 增量式測量（INC）（1）信號(hào)性質(zhì)編碼器 輸出信號(hào)為一串脈沖，每一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)一個(gè)分辨角，對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)N，就是對(duì) 的累加，即，角位移 N。 如： 0.352，脈沖N1000，則： 0.3521000 352（2）增量式光電編碼器的結(jié)構(gòu)編碼器碼盤光欄板LED零位標(biāo)志（一轉(zhuǎn)脈沖）光敏元件360條紋數(shù)36010240.352透光條紋（3）辨向編碼器90ABAB 光敏元件所產(chǎn)生的信號(hào)A、B彼此相差90相位，用于辨向。 當(dāng)碼盤正轉(zhuǎn)時(shí)

4、，A信號(hào)超前B信號(hào)90；當(dāng)碼盤反轉(zhuǎn)時(shí)，B信號(hào)超前A信號(hào)90。（4）辨向信號(hào)編碼器ABABA 超前于B 90，正向A 滯后于B 90，反向（5）倍頻（細(xì)分）編碼器/4細(xì)分前4細(xì)分后 在現(xiàn)有編碼器的條件下，通過細(xì)分技術(shù)能提高編碼器的分辨力。細(xì)分前，編碼器的分辨力只有一個(gè)分辨角的大小。采用4細(xì)分技術(shù)后，計(jì)數(shù)脈沖的頻率提高了4倍，相當(dāng)于將原編碼器的分辨力提高了3倍，測量分辨角是原來的1/4，提高了測量精度。（6）零標(biāo)志（一轉(zhuǎn)脈沖）編碼器 一轉(zhuǎn)（360）CC 在碼盤里圈，還有一條狹縫C，每轉(zhuǎn)能產(chǎn)生一個(gè)脈沖，該脈沖信號(hào)又稱“一轉(zhuǎn)信號(hào)”或零標(biāo)志脈沖，作為測量的起始基準(zhǔn)。（7）零標(biāo)志在回參考點(diǎn)中的作用編碼器Z

5、 軸參考點(diǎn)X 軸參考點(diǎn)Y 軸參考點(diǎn)回參考點(diǎn)方式SINUMERIK數(shù)控系統(tǒng)工作方式開關(guān)（8）回參考點(diǎn)減速開關(guān)編碼器限位開關(guān)參考點(diǎn)減速開關(guān)滑塊（9）回參考點(diǎn)示意圖編碼器減速尋找零標(biāo)志零標(biāo)志找到參考點(diǎn)位置速度慢速快速行程碰到參考點(diǎn)減速開關(guān)播放6 編碼器在數(shù)字測速中的應(yīng)用（1）模擬測速和數(shù)字測速的比較編碼器MTGU測速發(fā)電機(jī)nUnMPCn光電編碼器ffn（2）M法測速（適合于高轉(zhuǎn)速場合）編碼器 m1T 有一增量式光電編碼器，其參數(shù)為1024p/r，在5s時(shí)間內(nèi)測得65536個(gè)脈沖，則轉(zhuǎn)速（r/min)為 ： n = 60 65536 /（1024 5）=768 r/min 編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生 N 個(gè)脈沖，

6、在T 時(shí)間段內(nèi)有 m1 個(gè)脈沖產(chǎn)生，則轉(zhuǎn)速（r/min)為: n = 60m1/（NT）（3）T法測速（適合于低轉(zhuǎn)速場合）編碼器 編碼器輸出脈沖時(shí)鐘脈沖fc m2 編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生 N 個(gè)脈沖，用已知頻率fc作為時(shí)鐘，填充到編碼器輸出的兩個(gè)相鄰脈沖之間的脈沖數(shù)為m2，則轉(zhuǎn)速(r/min)為： n = 60fc / （Nm2 ） 有一增量式光電編碼器，其參數(shù)為1024p/r，測得兩個(gè)相鄰脈沖之間的脈沖數(shù)為3000，時(shí)鐘頻率fc為1MHz ，則轉(zhuǎn)速（r/min)為 ：n = 60fc /（Nm2 ）=60106/（10243000）=19.53 r/min7 編碼器在主軸控制中的應(yīng)用(1)主軸編碼器編碼器（2）主軸編碼器用于C 軸控制編碼器主軸編碼器回轉(zhuǎn)刀盤自驅(qū)刀頭CZn工件卡盤主軸（3）主軸編碼器用于螺紋車削編碼器 車削螺紋時(shí)，為保證每次切削的起刀點(diǎn)不變，防止“亂牙”，主軸編碼器通過對(duì)起刀點(diǎn)到退刀點(diǎn)之間的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來達(dá)到車削螺紋的目的。播放起刀點(diǎn)退刀點(diǎn)小 結(jié)編碼器1. 編碼器用來測量角位移。在數(shù)控機(jī)床直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制中，通過測量角位移間接測量出直線位移，表達(dá)式為 xt/