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直接编码器的工作原理,霍尔编码器工作原理

时间:2023-05-03 09:13:50 阅读:61417 作者:3028

增量编码器和绝对编码器的动作原理增量编码器的动作原理绝对编码器的动作原理

根据检测原理,编码器分为光学式、磁性式、感应式和电容式。 根据其刻度方法和信号输出形式,分为增量型、绝对值型、混合型3种。

增量型编码器的动作原理

增量旋转编码器通过内部的两个受光管变换其角度编码轮的定时和相位关系,得到该角度编码轮的角度位移量增加(正向)或减少(负向) )。 连接数字电路,特别是单片机后,增量式旋转编码器在角度测量和角速度测量上比绝对式旋转编码器具有价廉、简单的优点。

针对增量型旋转编码器的内部动作原理进行说明

a、b两点对应于2个感光性接受管,a、b两点间距离为S2,角度码盘的格子间距离分别为S0和S1。 可见,角度码盘以某一速度等速旋转时,输出波形图的S0:S1:S2比与实际图的S0:S1:S2比相同。 同样,角度码盘以其他速度等速旋转时,输出波形图的S0:S1:S2比与实际图的S0:S1:S2比相同。 如果角度码盘进行变速运动,将其视为多个运动周期(以下定义)的组合,则各运动周期中输出波形图的S0:S1:S2比与实际图的S0:S1:S2比相同。

根据输出波形图,每个运动周期定时

保存当前的a、b的输出值,并与下一个a、b的输出值进行比较,则可以容易地求出角度代码的运动方向。 光栅S0为S1时,即S0与S1弧度所成的角相同,且S2为S0的1/2,则本次的角度代码的运动位移角度为S0弧度所成的角的1/2,除以消除时间,则得到本次的角度代码的运动位移角速度,S0为S1时4运动周期得到运动方向位和位移角度,S0不等于S1,S2不等于S0的1/2,则得到运动方向位和位移角度是1运动周期。 我们常用的鼠标也是这个原理哦。

增量编码器直接利用光电转换的原理输出3组方波脉冲a、b、z相; a、b两组脉冲相位相差90度,很容易判断旋转方向,但z相每转一个脉冲,用于基准点的定位。 具有原理结构简单、机械平均寿命在数万小时以上、抗干扰能力强、可靠性高、适合长距离传输的优点。 缺点是无法输出轴旋转的绝对位置信息。

另外,三通道增量型旋转编码器每一圈产生一个称之为零位信号的脉冲(Z)

增量编码器的特点:

增量编码器的旋转轴旋转时,会有对应的脉冲输出,通过任意设定其计数开始点,可以进行多圈的无限累积和测量。 编码器轴旋转1圈后输出一定的脉冲,脉冲数由编码器光栅的行数决定。 需要提高分辨率时,可以用90度相位差的a、b双向信号倍频,也可以更换高分辨率编码器。

绝对编码器的工作原理是利用自然二进制或循环二进制(格雷码)方式进行光电转换。 绝对编码器与增量编码器不同,圆盘上有透光、不透光的线型图案。 绝对编码器有几个代码,可以读取代码从代码中检测出绝对位置。 代码的设计可以采用二进制代码、循环代码和二进制补码。 通常是二进制代码或BCD代码。 根据导线数量的大小变化可以判断正反方向和位移的位置,绝对零导线也可以用于停电位置记忆。 绝对编码器的测量范围通常为0—360度。

速度计和长度计一般采用增量型编码器,以下对其参数范围进行简单介绍,供选型参考。

(1)光栅线数:

)2)输出方式:

通常有五种输出方法:

一、集电极开路输出(通用型)

二.互补输出

三.电压输出

四.长驱动器输出

五. UVW输出

)3)工作电压)通常有以下几种:

5V、12V、24V、5-24V (通用型)、5-30V

)4)防护性能:一般为防油、防尘、抗震型。

)5)柔性联轴器)连接编码器轴和用户轴时,存在同轴误差,严重时会损坏编码器。 要求采用弹性联轴器(编码器厂家提供的选购件)解决偏心问题,一般可达到允许扭矩1N.m、同轴度0.2mm、轴向偏角1.5度。

挠性联轴器的一般规格如下。

绝对式编码器的特征如下。

)1)可以直接读取角度坐标的绝对值;

)2)无累积误差

)3)即使关闭电源位置信息也不会丢失。 但是,分辨率由二进制的位数决定。 也就是说,精度取决于位数。 现在有10位、14位等很多种类。

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