6.2 第二节 数字式角编码器.ppt

1、1,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）,2,其他角编码器外形,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。,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）,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,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,7,2绝对式光电编码器,a

2、）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,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,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：,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,11,光电编码器的输出波形,为了判

3、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。,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。,13,三、角编码器的应用,角编码器除了能直接测量角位

4、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。,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）,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 = 768 r/min,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

5、为m2 ，则转速(r/min)为 n = 60fc / （Nm2 ）,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） =19.53 r/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 ：,18,安装套,编码器的安装方式,1.编码器的套式安装,19,安装轴,2.编码器的轴式安装,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1024 p/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？,21,数控加工中心,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,23,用不