(5.24)-4.13 光電式編碼器機(jī)械測(cè)試技術(shù)

光電式編碼器工作原理：將機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的角位移轉(zhuǎn)換成數(shù)字式的電信號(hào)。特點(diǎn)：高精度、高分辨率、高可靠性分類：脈沖盤式、碼盤式脈沖盤式編碼器圓盤上開有兩圈相等角矩的縫隙，外圈A為增量碼道，內(nèi)圈B為辨向碼道，內(nèi)、外圈的相鄰兩縫隙之間的距離錯(cuò)開半條縫寬。在內(nèi)外圈之外的某一徑向位置，也開有一縫隙，表示碼盤的零位。當(dāng)碼盤隨被測(cè)工作軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)縫隙就發(fā)生一次光線明暗的變化，通過(guò)光敏元件產(chǎn)生一次電信號(hào)的變化。每圈碼道上的縫隙數(shù)將等于其光敏元件每一轉(zhuǎn)輸出的脈沖數(shù)。利用計(jì)數(shù)器記錄脈沖數(shù)，就能反映碼盤轉(zhuǎn)過(guò)的角度。光欄板上有兩個(gè)狹縫，其距離是碼盤上兩個(gè)相鄰狹縫距離的1/4倍，并設(shè)置了兩組對(duì)應(yīng)的光敏元件，對(duì)應(yīng)圖中的A、B兩個(gè)信號(hào)，C信號(hào)代表零位脈沖。辨別旋轉(zhuǎn)方向：采用兩套光電轉(zhuǎn)換裝置。P1、P2兩個(gè)矩形脈沖相差1/4個(gè)周期（或相位相差90°）。正轉(zhuǎn)時(shí)，光敏元件1比光敏元件2先感光，D觸發(fā)器輸出為1，計(jì)數(shù)器進(jìn)行加法計(jì)數(shù)。反轉(zhuǎn)時(shí)，光敏元件2比光敏元件1先感光，D觸發(fā)器輸出為0，計(jì)數(shù)器進(jìn)行減法計(jì)數(shù)。正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)延時(shí)電路的目的：等計(jì)數(shù)器的加減信號(hào)抵達(dá)后，再送入計(jì)數(shù)脈沖，以保證不丟失計(jì)數(shù)脈沖。零位脈沖接至計(jì)數(shù)器的復(fù)位端，使碼盤每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈計(jì)數(shù)器復(fù)位一次。不論是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器每次反映的都是相對(duì)于上次角度的增量。脈沖盤式編碼器稱為增量式編碼器。測(cè)量原理：把輸出的兩個(gè)脈沖分別輸入到可逆計(jì)數(shù)器的正、反計(jì)數(shù)端進(jìn)行計(jì)數(shù)，可檢測(cè)到輸出脈沖的數(shù)量，把這個(gè)數(shù)量乘以脈沖當(dāng)量就可測(cè)出碼盤轉(zhuǎn)過(guò)的角度。直線距離測(cè)量時(shí)，通常把它裝到伺服電動(dòng)機(jī)軸上，伺服電機(jī)與滾珠絲桿相連。編碼器的轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)直線移動(dòng)部件的移動(dòng)量?？筛鶕?jù)伺服電動(dòng)機(jī)和絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)以及絲桿的導(dǎo)程來(lái)計(jì)算移動(dòng)部件的位置。應(yīng)用：位置測(cè)量測(cè)量原理：根據(jù)編碼器發(fā)出的脈沖頻率或周期來(lái)測(cè)量。應(yīng)用：轉(zhuǎn)速測(cè)量——測(cè)速采樣時(shí)間，單位：s——時(shí)間t內(nèi)測(cè)得的脈沖個(gè)數(shù)——編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)