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增量型编码器的工作原理

文章出处:www.hb-shanyi.com  编辑:升威电子  发表时间:2016-05-07

       旋转编码器的种类有多种,它们的属性大致上相同,但在使用过程中却有差异,今天我们就增量型旋转编码器的工作原理来给大家讲解一下,希望大家对增量型旋转编码器能有所了解及正确的应用增量型旋转编码器.

       增量型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,增量型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。

       下图为增量型旋转编码器的内部工作原理

增量式旋转编码器工作原理

       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

逆时针运动

A B

1 1

0 1

0 0

1 0

A B

1 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。

       增量型旋转编码器工作原理: 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。

       看完过后相信大家对什么是增量型旋转编码器及增量型旋转编码器的工作原理有所了解,如果有增量型旋转编码器应用方面的问题,可随时与广东升威电子制品公司技术咨询讨论.

 

 

 

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