编码器工作原理,光电编码器的工作原理分析.doc

编码器工作原理,光电编码器的工作原理分析
2

———————————————————————————————— 作者：
———————————————————————————————— 日期：

个人收集 仅供参考学****勿做商业用途
编码器工作原理,光电编码器的工作原理分析
编码器工作原理
　　绝对脉冲编码器:APC
　　增量脉冲编码器:SPC
　　两者一般都应用于速度控制或位置控制系统的检测元件.
　　旋转编码器是用来测量转速的装置。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数〔几十个到几千个都有〕，和供电电压等。单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组相位差90度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向。
　　增量型编码器与绝对型编码器的区分
　　编码器如以信号原理来分，有增量型编码器,绝对型编码器。
　　增量型编码器 (旋转型)
　　工作原理:
　　由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差〔相对于一个周波为360度〕，将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
　　由于A、B两相相差90度，可通过比拟A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。
　　编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其本钱低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。
　　分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。
　　信号输出:
　　信号输出有正弦波〔电流或电压〕,方波〔TTL、HTL〕,集电极开路〔PNP、NPN〕,推拉式多种形式，其中TTL为长线差分驱动〔对称A,A-;B,B-;Z,Z-〕,HTL也称推拉式、推挽式输出，编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。
　　信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机，PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分，开关频率有低有高。
　　如单相联接，用于单方向计数，单方向测速。
　　，用于正反向计数、判断正反向和测速。
　　A、B、Z三相联接，用于带参考位修正的位置测量。
　　A、A-，B、B-，Z、Z-连接，由于带有对称负信号的连接，电流对于电缆奉献的电磁场为0，衰减最小，抗干扰最正确，可传输较远的距离。
　　对于TTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达
4

个人收集 仅供参考学****勿做商业用途
150米。
　　对于HTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达300米。
 
编码器的定义与功能：
在数字系统里，常常需要将某一信息〔输入〕变换为某一特定的代码〔输出〕。把二进制码按一定的规律编排，例如8421码、格雷码等，使每组代码具有一特定的含义〔代表某个数字或控制信号〕称为编码。具有编码功能的逻辑电路称为编码器。编码器有假设干个输入，在某一时刻只有一个输入信号被转换成为二进制码。如果一个编码器有N个输入端和n个输出端，那么输出端与输入端之间应满足关系N≤2n。 例如8线—3线编码器和10线—4线编码器分别有8输入、3位二进制码输出和10输入、4位二进制码输出。
—2线编码器
下面分析4输入、2位二进制输出的编码器的工作原理。4线—2线编码器的功能如表所示。
根据逻辑表达式画出逻辑图如下图。，即当I0～I3中某一个输入为1，输出 Y1Y0即为相对应的代码，例如当I1为1时，Y1Y0为01。这里还有一个问题请读者注意。当I0为1，I1～I