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文档简介

1、数字式传感器具有下列特点：具有高的测量精度和分辨率，测量范围大；抗干扰能力强，稳定性好；信号易于处理、传送和自动控制；便于动态及多路测量，读数直观；安装方便，维护简单，工作可靠性高。编码器以其高精度、高分辨率和高可靠性而被广泛用于各种位移测量。编码器按结构形式有直线式编码器和旋转式编码器之分。一.基本结构与原理旋转式编码器有两种增量编码器和绝对编码器。严格地说，绝对编码器才是真正的直接数字式传感器，它不需要基准数据，更不需要计数系统。它在任意位置都可给出与位置相对应的固定数字码输出。图10.1 接触式编码器示意图通常编码器的编码盘与旋转轴相固联，沿码盘的径向固定数个敏感元件(这里是电刷)。每个

2、电刷分别与码盘上的对应码道直接接触，图10-19所示为一个4位二进制编码器的码盘示意图。它是在一个绝缘的基体上制有若干金属区(图中涂黑部分)。全部金属区连在一起构成导电区域，并通过一个固定电刷(图上未示出)供电激励。固定电刷压在与旋转轴固联的导电环上。所以，无论转轴处于何位置，都有激励电压加在导电区域上。当码盘与轴一起旋转时，四个电刷分别输出信号。若某个电刷与码盘导电区接触，该电刷便被接到激励电源上，输出逻辑“1”电平。若某电刷与绝缘区相接触，则输出逻辑“0”电平。在各转角位置上，都能输出一个与转角位置相对应的二进制编码。转角位置与输出编码如下表所示：表10-1 二进制码、十进制码与格雷码对照

3、表 角    度电 刷 位 置二 进 制 码十 进 制 码格  雷  码0a0000000001b0001100012c0010200113d0011300104e0100401105f0101501116g0110601017h0111701008i1000811009j10019110110k101010111111l101111111012m110012101013n110113101114o111014100115p1111451000绝对编码器二进制输出的每一位都必须有一个独立的码道。一个编码器的码道数目决定了该编码器的分辨力。一个n

4、位的码盘，它的分辨角度为=360°/2n显然，n越大，能分辨的角度就越小，测量角位移也就越精确。为了得到高的分辨力和精度，就要增大码盘的尺寸，以容纳更多的码道。编码器的精度取决于码盘本身的精度、码盘与旋转轴线的不同心度和不垂直度误差。接触式编码器最大的缺点在于电刷与码盘的直接接触，接触摩损会影响其寿命，降低可靠性。因此不适宜在转速较高或具有振动的环境中使用。从图中可见，当电刷从位置7转到8时，四个电刷中有三个电刷从导电区移至绝缘区，另一个电刷则相反变化，对应的二进制输出从0111变成1000。四个电刷只有同时改变接触状态(即同步)才能得到正确的输出码变化。若其中某一个电刷与其它三个电刷不同步，例如，第3码道上的电刷B2先离开导电区，则输出码先变0101，然后再变为1000。显然出现0101是错误的，但即使使

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