增量式光電編碼器基本波形及原理圖
增量編碼器是以脈沖形式輸出的傳感器。根據(jù)增量編碼器的原理圖,我們可以知道它的編碼盤(pán)比絕對(duì)編碼器的碼盤(pán)簡(jiǎn)單得多,分辨率也更高。通常,只需要三個(gè)條形碼路徑。事實(shí)上,這里的代碼路徑不再具有絕對(duì)值編碼器代碼路徑的含義,而是生成計(jì)數(shù)脈沖。
根據(jù)增量編碼器的原理圖,碼盤(pán)的外部和中間通道具有相同的均勻分布的光透射和光透射扇形區(qū)域(網(wǎng)格),但兩個(gè)扇形區(qū)域彼此偏移一半。當(dāng)當(dāng)前碼盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí),其輸出信號(hào)是相差90°的A相和B相脈沖信號(hào),以及由只有一個(gè)透明槽的第三碼通道產(chǎn)生的脈沖信號(hào)(作為碼盤(pán)的參考位置,它為計(jì)數(shù)系統(tǒng)提供初始零信號(hào))。
根據(jù)增量編碼器的電路圖A和B,旋轉(zhuǎn)方向可以由兩個(gè)輸出信號(hào)的相位關(guān)系(超前或滯后)確定。(a) 可以看出,當(dāng)碼盤(pán)向前旋轉(zhuǎn)時(shí),通道a的脈沖波形在通道B的脈沖波形之前是π/2,而通道a的脈搏波形在通道C的脈沖波形之后是π/2。圖中(B)是一個(gè)實(shí)際電路。由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)的、由觸發(fā)波形波的下邊緣觸發(fā)的正脈沖與B形波相結(jié)合。如果當(dāng)前代碼盤(pán)向前旋轉(zhuǎn),則只輸出正部分,否則只輸出反部分。
因此,根據(jù)增量編碼器原理圖中的輸出脈沖源和脈沖數(shù)確定碼盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向和相對(duì)角位移。通常,當(dāng)編碼器具有N個(gè)(碼信道)輸出信號(hào)時(shí),其相位差為p/N,可計(jì)數(shù)脈沖為2N。當(dāng)前雙網(wǎng)格數(shù)量N=2。圖中中電路的缺點(diǎn)是它有時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的存儲(chǔ)脈沖,從而導(dǎo)致錯(cuò)誤。當(dāng)一個(gè)信號(hào)處于高電平或低電平而另一個(gè)信號(hào)處在高電平和低電平時(shí),就會(huì)發(fā)生這種情況。此時(shí),雖然碼盤(pán)沒(méi)有位移,但它會(huì)產(chǎn)生單邊輸出脈沖。例如,如果碼盤(pán)抖動(dòng)或手動(dòng)對(duì)齊位置(這可以在重力儀測(cè)量期間看到)。
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