11-2数字式角编码器.ppt

2020 3 8 1 第十一章 第二节数字式角编码器 信号航空插头 参考德国沃申道夫公司资料 2020 3 8 2 其他角编码器外形 2020 3 8 3 其他角编码器外形 续 拉线式角编码器利用线轮 能将直线运动转换成旋转运动 2020 3 8 4 其他角编码器外形 参考德国图尔克传感与自动化技术专业公司 2020 3 8 5 一 绝对式编码器 绝对式码盘与增量式码盘有何区别 10码道光电绝对式码盘 绝对式编码器按照角度直接进行编码 可直接把被测转角用数字代码表示出来 根据内部结构和检测方式有接触式 光电式等形式 透光区 不透光区 零位标志 2020 3 8 6 绝对式接触式编码器演示 4个电刷 4位二进制码盘 5V输入公共码道 最小分辨角度为 360 2n 2020 3 8 7 2 绝对式光电编码器 a 光电码盘的平面结构 8码道 b 光电码盘与光源 光敏元件的对应关系 4码道 高位 低位 2020 3 8 8 绝对式光电编码器的分辨力及分辨率 绝对式光电编码器的测量精度取决于它所能分辨的最小角度 而这与码盘上的码道数n有关 即最小能分辨的角度及分辨率为 360 2n分辨率 1 2n 2020 3 8 9 增量式光电编码器的分辨力及分辨率 增量式光电编码器的测量精度取决于它所能分辨的最小角度 而这与码盘圆周上的狭缝条纹数n有关 即最小能分辨的角度及分辨率为 2020 3 8 10 二 增量式编码器 转轴 盘码及狭缝 光敏元件 光栏板及辨向用的A B狭缝 LED A B C 零位标志 A B C 2020 3 8 11 光电编码器的输出波形 为了判断码盘旋转的方向 在上图的光栏板上的两个狭缝距离是码盘上的两个狭缝距离的 m 1 4 倍 m为正整数 并设置了两组光敏元件A B 有时又称为sin cos元件 2020 3 8 12 辨向信号和零标志 光电编码器的光栏板上有A组与B组两组狭缝 彼此错开1 4节距 两组狭缝相对应的光敏元件所产生的信号A B彼此相差90 相位 用于辩向 当编码正转时 A信号超前B信号90 当码盘反转时 B信号超前A信号90 请画出反转时信号B的波形 在上一页图的码盘里圈 还有一根狭缝C 每转能产生一个脉冲 该脉冲信号又称 一转信号 或零标志脉冲 作为测量的起始基准 2020 3 8 13 三 角编码器的应用 角编码器除了能直接测量角位移或间接测量直线位移外 可用于数字测速 工位编码 伺服电机控制等 2020 3 8 14 M法测速 适合于高转速场合 T 编码器每转产生N个脉冲 在T时间段内有m1个脉冲产生 则转速 r min 为 n 60m1 NT 2020 3 8 15 例题 T 有一增量式光电编码器 其参数为1024p r 在5s时间内测得65536个脉冲 则转速 r min 为 n 60 65536 1024 5 r min 768r min 2020 3 8 16 T法测速 适合于低转速场合 时钟脉冲fc 编码器输出脉冲 m2 编码器每转产生N个脉冲 用已知频率fc作为时钟 填充到编码器输出的两个相邻脉冲之间的脉冲数为m2 则转速 r min 为n 60fc Nm2 2020 3 8 17 T法测速举例 时钟脉冲fc 编码器输出脉冲 m2 n 60fc Nm2 60 1000000 1024 3000 19 53r min 有一增量式光电编码器 其参数为1024p r 测得两个相邻脉冲之间的脉冲数为3000 时钟频率fc为1MHz 则转速 r min 为 2020 3 8 18 安装套 编码器的安装方式 1 编码器的套式安装 2020 3 8 19 安装轴 2 编码器的轴式安装 2020 3 8 20 编码器在定位加工中的应用 1 绝对式编码器2 电动机3 转轴4 转盘5 工件6 刀具 设该增量式光电编码器的参数为1024p r 大 小皮带轮的传动比为5 若希望当加工好元件1后紧接着加工元件8 则电动机转动了多少分之几圈 应等待编码器给出多少脉冲数时 电动机停转 2020 3 8 21 数控加工中心 2020 3 8 22 编码器在数控加工中心的刀库选刀控制中的应用 旋转刀库 被加工工件 刀具 角编码器的输出为当前刀具号 角编码器与旋转刀库连接 2020 3 8 23 用不同的刀具加工复杂的工件 2020 3 8 24 编码器在伺服电机中的应用