數(shù)字式角編碼器學(xué)習(xí)

2023/4/41第十一章：第二節(jié)

數(shù)字式角編碼器

信號航空插頭2023/4/42其他角編碼器外形2023/4/43其他角編碼器外形（續(xù)）

拉線式角編碼器利用線輪，能將直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。2023/4/44其他角編碼器外形

（參考德國圖爾克傳感與自動化技術(shù)專業(yè)公司）2023/4/45一、絕對式編碼器

絕對式碼盤與增量式碼盤有何區(qū)別？10碼道光電絕對式碼盤

絕對式編碼器按照角度直接進(jìn)行編碼，可直接把被測轉(zhuǎn)角用數(shù)字代碼表示出來。根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和檢測方式有接觸式、光電式等形式。透光區(qū)不透光區(qū)零位標(biāo)志2023/4/46絕對式接觸式編碼器演示4個電刷4位二進(jìn)制碼盤+5V輸入公共碼道

最小分辨角度為α=360°/2n

2023/4/472．絕對式光電編碼器

a）光電碼盤的平面結(jié)構(gòu)（8碼道）b）光電碼盤與光源、光敏元件的對應(yīng)關(guān)系（4碼道）

高位低位2023/4/48絕對式光電編碼器的分辨力及分辨率

絕對式光電編碼器的測量精度取決于它所能分辨的最小角度，而這與碼盤上的碼道數(shù)n有關(guān)，即最小能分辨的角度及分辨率為：

α=360°/2n分辨率=1/2n2023/4/49增量式光電編碼器的分辨力及分辨率

增量式光電編碼器的測量精度取決于它所能分辨的最小角度，而這與碼盤圓周上的狹縫條紋數(shù)n有關(guān)，即最小能分辨的角度及分辨率為：2023/4/410二、增量式編碼器轉(zhuǎn)軸盤碼及狹縫光敏元件光欄板及辨向用的A、B狹縫LEDABC零位標(biāo)志ABC2023/4/411光電編碼器的輸出波形

為了判斷碼盤旋轉(zhuǎn)的方向，在上圖的光欄板上的兩個狹縫距離是碼盤上的兩個狹縫距離的（m+1/4）倍，m為正整數(shù)，并設(shè)置了兩組光敏元件A、B，有時又稱為sin、cos元件。2023/4/412辨向信號和零標(biāo)志

光電編碼器的光欄板上有A組與B組兩組狹縫，彼此錯開1/4節(jié)距，兩組狹縫相對應(yīng)的光敏元件所產(chǎn)生的信號A、B彼此相差90相位，用于辯向。當(dāng)編碼正轉(zhuǎn)時，A信號超前B信號90；當(dāng)碼盤反轉(zhuǎn)時，B信號超前A信號90。(請畫出反轉(zhuǎn)時信號B的波形）

在上一頁圖的碼盤里圈，還有一根狹縫C，每轉(zhuǎn)能產(chǎn)生一個脈沖，該脈沖信號又稱“一轉(zhuǎn)信號”或零標(biāo)志脈沖，作為測量的起始基準(zhǔn)。2023/4/413三、角編碼器的應(yīng)用

角編碼器除了能直接測量角位移或間接測量直線位移外，可用于數(shù)字測速、工位編碼、伺服電機(jī)控制等。2023/4/414M法測速（適合于高轉(zhuǎn)速場合）T

編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生N個脈沖，在T時間段內(nèi)有m1

個脈沖產(chǎn)生，則轉(zhuǎn)速（r/min)為：n=60m1/（NT）

m12023/4/415例題T

有一增量式光電編碼器，其參數(shù)為1024p/r，在5s時間內(nèi)測得65536個脈沖，則轉(zhuǎn)速（r/min)為：

n=60×65536/（1024×5）r/min

=768r/min

m12023/4/416T法測速（適合于低轉(zhuǎn)速場合）時鐘脈沖fc

編碼器輸出脈沖

m2

···

編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生N個脈沖，用已知頻率fc作為時鐘，填充到編碼器輸出的兩個相鄰脈沖之間的脈沖數(shù)為m2

，則轉(zhuǎn)速(r/min)為n=60fc/（Nm2）

2023/4/417T法測速舉例時鐘脈沖fc

編碼器輸出脈沖

m2

···n=60fc

/（Nm2

）

=60*1000000/（1024*3000）

=19.53r/min

有一增量式光電編碼器，其參數(shù)為1024p/r，測得兩個相鄰脈沖之間的脈沖數(shù)為3000，時鐘頻率fc為1MHz，則轉(zhuǎn)速（r/min)為：2023/4/418安裝套編碼器的安裝方式1.編碼器的套式安裝2023/4/419安裝軸2.編碼器的軸式安裝2023/4/420編碼器在定位加工中的應(yīng)用1—絕對式編碼器

2—電動機(jī)

3—轉(zhuǎn)軸

4—轉(zhuǎn)盤

5—工件

6—刀具

設(shè)該增量式光電編碼器的參數(shù)為1024p/r，大、小皮帶輪的傳動比為5，若希望當(dāng)加工好元件1后緊接著加工元件8，則電動機(jī)轉(zhuǎn)動了多少分之幾圈？應(yīng)等待編碼器給出多少脈沖數(shù)時，電動機(jī)停轉(zhuǎn)？2023/4/421數(shù)控加工中心2023/4/422

編碼器在數(shù)控加工中心的刀庫選刀控制中的應(yīng)用旋轉(zhuǎn)刀庫被加工工件刀具角編碼器的輸出為當(dāng)前刀具號角編碼器與旋轉(zhuǎn)刀庫連接2023/4/423

用不同的刀具加工復(fù)雜的工件2023/4/424編碼器