光电编码器,是一种通过
光电转换将
输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或
数字量的传感器。这是应用最多的传感器,光电编码器是由
光源、光
码盘和
光敏元件组成。光栅盘是在一定直径的
圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于
光电码盘与电动机同轴,电动机旋转时,光栅盘与电动机同速旋转,经
发光二极管等电子元件组成的
检测装置检测输出若干
脉冲信号,通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。此外,为判断旋转方向,码盘还可提供相位相差90º的两路脉冲信号。
根据检测原理,
编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度方法及信号输出形式,可分为增量式、绝对式以及混合式三种。(REP)
常见的光电编码器由光栅盘,发光元件和
光敏元件组成。光栅实际上是一个刻有规则透光和不透光线条的圆盘,光敏元件接收的
光通量随透光线条同步变化,光敏元件
输出波形经整形后,变为
脉冲信号,每转一圈,输出一个脉冲。根据脉冲的变化,可以精确测量和
控制设备位移量。
增量式编码器是直接利用光电
转换原理输出三组
方波脉冲A、B和Z相;A、B两组脉冲
相位差90º,从而可方便地判断出旋转方向,而Z相为每转一个脉冲,用于
基准点定位。它的优点是原理构造简单,机械
平均寿命可在几万小时以上,
抗干扰能力强,可靠性高,适合于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。
绝对
编码器是直接输出
数字量的传感器,在它的圆形
码盘上沿径向有若干同心码道,每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成,相邻码道的
扇区数目是双倍关系,码盘上的码道数就是它的
二进制数码的位数,在码盘的一侧是光源,另一侧对应每一码道有一
光敏元件;当码盘处于不同位置时,各光敏元件根据受光照与否转换出相应的
电平信号,形成二进制数。这种编码器的特点是不要
计数器,在转轴的任意位置都可 读出一个固定的与位置相对应的数字码。显然,码道越多,分辨率就越高,对于一个具有 N位
二进制分辨率的编码器,其码盘必须有N条码道。
绝对式编码器是利用自然
二进制或循环二进制(
葛莱码)方式进行
光电转换的。绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形,绝对编码器可有若干编码,根据读出码盘上的编码,检测
绝对位置。编码的设计可采用
二进制码、
循环码、二进制
补码等。它的特点是:
1.2.3电源切除后
位置信息不会丢失。但是分辨率是由二进制的位数来决定的,也就是说精度取决于位数,有10位、14位等多种。
混合式
绝对值编码器,它输出两组信息:一组信息用于检测磁极位置,带有绝对
信息功能;另一组则完全同增量式编码器的输出信息。
光电编码器是一种角度(
角速度)
检测装置,它将输入给轴的角度量,利用光电转换原理 转换成相应的
电脉冲或数字量,具有体积小,精度高,工作可靠,接口数字化等优点。它广泛应用于
数控机床、
回转台、伺服传动、机器人、雷达、
军事目标测定等需要检测角度的装置和设备中。