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KUBLER庫(kù)伯勒光電編碼器的特點(diǎn)和工作原理

點(diǎn)擊次數(shù):1130 更新時(shí)間:2021-10-09

KUBLER庫(kù)伯勒光電編碼器是一種經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)化將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)化成脈沖或數(shù)字量的傳感器。這是目前使用比較多的傳感器。光電編碼器是由光柵盤和光電檢測(cè)設(shè)備組成。光柵盤是在必定直徑的圓板上等分地開(kāi)通若干個(gè)長(zhǎng)方形孔。因?yàn)楣怆姶a盤與電動(dòng)機(jī)同軸,電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),光柵盤與電動(dòng)機(jī)同速旋轉(zhuǎn),經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)輸出若干脈沖信號(hào)。光電編碼器將輸入給軸的角度量,利用光電轉(zhuǎn)換原理轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖或數(shù)字量,具有體積小,精度高,工作可靠,接口數(shù)字化等優(yōu)點(diǎn)。它廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、回轉(zhuǎn)臺(tái)、伺服傳動(dòng)、機(jī)器人、雷達(dá)、軍事目標(biāo)測(cè)定等需要檢測(cè)角度的裝置和設(shè)備中。
    根據(jù)檢測(cè)原理,編碼器可分為光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式。根據(jù)其刻度方法及信號(hào)輸出形式,可分為增量式、絕對(duì)式以及混合式3種類型。
    1.1增量式編碼器
    增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相;A、B兩組脈沖相位差90海傭煞獎(jiǎng)愕嘏卸銑魴較潁鳽相為每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖,用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。它的優(yōu)點(diǎn)是原理構(gòu)造簡(jiǎn)單,機(jī)械平均壽命可在幾萬(wàn)小時(shí)以上,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高,適合于長(zhǎng)距離傳輸。其缺點(diǎn)是無(wú)法輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的絕對(duì)位置信息。
    1.2絕對(duì)式編碼器
    絕對(duì)編碼器是直接輸出數(shù)字量的傳感器,在它的圓形碼盤上沿徑向有若干同心碼道,每條道上由透光和不透光的扇形區(qū)相間組成,相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關(guān)系,碼盤上的碼道數(shù)就是它的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù),在碼盤的一側(cè)是光源,另一側(cè)對(duì)應(yīng)每一碼道有一光敏元件;當(dāng)碼盤處于不同位置時(shí),各光敏元件根據(jù)受光照與否轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的電平信號(hào),形成二進(jìn)制數(shù)。這種編碼器的特點(diǎn)是不要計(jì)數(shù)器,在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可讀出一個(gè)固定的與位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼。顯然,碼道越多,分辨率就越高,對(duì)于一個(gè)具有 N位二進(jìn)制分辨率的編碼器,其碼盤必須有N條碼道。目前國(guó)內(nèi)已有16位的絕對(duì)編碼器產(chǎn)品。
    絕對(duì)式編碼器是利用自然二進(jìn)制或循環(huán)二進(jìn)制(葛萊碼)方式進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的。絕對(duì)式編碼器與增量式編碼器不同之處在于圓盤上透光、不透光的線條圖形,絕對(duì)編碼器可有若干編碼,根據(jù)讀出碼盤上的編碼,檢測(cè)絕對(duì)位置。編碼的設(shè)計(jì)可采用二進(jìn)制碼、循環(huán)碼、二進(jìn)制補(bǔ)碼等。它的特點(diǎn)是:
    1.2.1可以直接讀出角度坐標(biāo)的絕對(duì)值;
    1.2.2沒(méi)有累積誤差;
    1.2.3電源切除后位置信息不會(huì)丟失。但是分辨率是由二進(jìn)制的位數(shù)來(lái)決定的,也就是說(shuō)精度取決于位數(shù),目前有10位、14位等多種。
    1.3混合式絕對(duì)值編碼器
    混合式絕對(duì)值編碼器,它輸出兩組信息:一組信息用于檢測(cè)磁極位置,帶有絕對(duì)信息功能;另一組則*同增量式編碼器的輸出信息。
  德國(guó)KUBLER庫(kù)伯勒光電編碼器原理
    光電編碼器是利用光柵衍射原理實(shí)現(xiàn)位移-數(shù)字變換,通過(guò)光電轉(zhuǎn)換,將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)字量的傳感器。
    常見(jiàn)的光電編碼器由光柵盤,發(fā)光元件和光敏元件組成。光柵實(shí)際上是一個(gè)刻有規(guī)則透光和不透光線條的圓盤,光敏元件接收的光通量隨透光線條同步變化,光敏元件輸出波形經(jīng)整形后,變?yōu)槊}沖信號(hào),每轉(zhuǎn)一圈,輸出一個(gè)脈沖。根據(jù)脈沖的變化,可以精確測(cè)量和控制設(shè)備位移量。

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