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光电编码器原理及应用电路-20210310075025.docx--原创力文档

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1.光电编码器原理

光电绸码器,就是一种通过光电转换WW出轴上的机械几何位移转换为脉冲或数字重复传感器.这就是目 光电编码器由光栅盘和光电检测装置组成。光栅是在一定直径的国板上 几个长方形孔分别开放.由于光电码盘与电机同轴,光栅盘与电机同速旋转,发光二 由极管等电子元件组成的检测装置检测输出多个脉冲信号,其原理示意图如前1所示;计算每秒光电编码 输出脉冲的数量可以反映当前电机的转速。此外,为了判断旋转方向,码盘还可以提供90度的相位慢目差 冲信号.

图1光电编码原理示尊图

图1光电吊码器原理示意图

根据检测原理,编码器可分为光学、磁性、感应和电容。根据其刻度方法和信号输出形式,可分为坟墓重量 类型、绝对类型和混合类型。

1.1茂重编码器

增量编码器直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B与Z相;A、B两组脉冲相位差90度 脉冲信号,Z基准普通定位相对于每转一个脉冲。其优点是原理结构简单,机械平均寿命可达数万 上述抗干扰能力强,可靠性适合长途传输。缺点是无法输出轴旋转的绝对位置信息。

1.2绝对编码器

绝对编码器是直接输出数字重复传感器的传感器它的圆形码盘上沿径向有几个同心码 透光扇形区域相间组成,相邻码道得扇区数量为双重关系,码 盘上的码道数是它得到的。 在码盘的一侧,光源的另一侧对应于每个码道_光敏元件;当码盘处于不同位置时,所有光敏元件根据受光照明照明 是否转换相应的电平信号■形成二进制数。这种编码器的特点是不计数器,可以在转轴的任何位置读取 对应位置的固定数字码。这种编码器的特点是不计数器,可以在转轴的任何位置读取 出一个与位置相对应的固定数字码。显然,码道越多,方辨率就越高。 对于具有N位二进制分辨率的编辑 码盘必须有N条码道目前,中国有16种绝对编码器产品

绝对编码器是利用当然二进制或循环二进制(葛菜码)进行光电转换。绝对编码器和堵塞编码器 码器的区别在于圆盘上的透光和不透光线图形。绝对编码器可以有几个编码。根据读取码盘上的编码进行检测 绝对位置。二进制码、循环码、二进制补码等可用于编码设计。它的特点是:

1、2、1角度坐标的绝对值可以直接读出;

1、2、2无累积误差;

切断电源后,位置信息不会丢失.但分辨率由二进制得位数决定,即精度取决 目前有10位数的位数.14位等多种。

1.3混合绝对值丝码

混合绝对值编码器■输出两组信息,一组信息用于检测磁极位^皇帝具有绝对的信息功能;另一组贝烷输出信息全同毛量编码器.

光电编码器是一种角度(角度速度)检测装琶。它将输入到轴角度,并将光电转换原理转换为相应的电脉 冲或数字量■具有体积<|\精度高,工作可靠,连接□数字化等优点.广泛应用于数控机床、回转台、伺服传动等领域 装置和设备需要检测角度,如机器人、雷达、军事目标测走等.

2、光电编码器得应用电路

2、1 EPC - 755A应用光电编码器

EPC - 755A光电编码器具有良好的使用性能,在角度测量和位移测量中具有抗干扰能力 输出脉冲信号,脉冲信号经计数后可获得被测量的数字信号。因此,当我们开发汽车驾驶模拟器时,对方 测量方向盘旋转角度ft选用EPC - 755A光电编码器作为传感器,其输出电路为猎鹰电极开路型,输出分辨率为 考虑到汽车方向盘的旋转是双向得,可以顺时针旋转,也可以逆时针旋转,需要输送编码器 出信号鉴后才能计数。图2显示了光电丝码器实际使用的鉴相和双向计数电路,用一个D解发鉴相电路 计数电路由三片74组成,由两个和非门组成LS193组成。

OVT-L0U7-BCHTT-AN2OUT-X OUT-BVITLK£V2=0"顺时针旋转D4D5D6D7D0D1D2D3TCUICD P0P1P2P3CVCDCLMR

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战光编马器鉴相计数电路

当光电编码器顺时针旋转时■通道A输出波形超前通道B输出波形900°fD触发器输出Q(波形W1)为高电 平Q(波形W2)低电平,2数脉冲与非门打开(波形)W3).送到双向计数器74LS193得加脉冲输 入端CU.加法计数;此时,以下与非门关闭,输出为高电平(波形)W4).当光电编码器逆时毛十旋转时,通 道A输出波比通道B输出波延迟901D触发器输出Q(波形W1)低电平,Q(波形W2)高电平,上面 非门关闭甚至输出为高电平(波形)W3);此时下面与非门打开,计算

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