光电编码器基础知识培训
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光电编码器的识别方法光电编码器是一种常见的位置和运动控制装置,通过光电检测技术来实现位置和运动的测量和控制。
光电编码器的主要原理是利用光电检测器与编码盘上的光栅条之间的交互作用,对光栅条进行编码,从而实现位置和运动的测量。
在实际应用中,光电编码器常常用于工业自动化领域,例如机床、机器人、印刷设备等。
本文将介绍光电编码器的基本原理和常见的识别方法。
1. 光电编码器的基本原理光电编码器是利用光电检测技术来实现位置和运动的测量和控制的装置。
典型的光电编码器由光源、光电检测器和编码盘组成。
光源通常是一种发出可见光的二极管,光电检测器通常是一种光电二极管或光敏电阻。
编码盘上的光栅条通常采用二进制编码,通过光电检测器来感知光栅条的位置,从而完成位置和运动的测量。
2. 光电编码器的常见识别方法2.1 光电检测光电检测是光电编码器最常见的识别方法之一。
该方法通过光电检测器感知编码盘上的光栅条的位置,从而确定位置和运动的信息。
光电检测器一般采用光电二极管或光敏电阻。
光电二极管能够将光信号转化为电信号,通过测量电信号的强度和变化,可以确定光栅条的位置。
光敏电阻则通过感知光的强度变化来实现对光栅条位置的测量。
2.2 增量式测量增量式测量是光电编码器常见的一种测量方法。
该方法需要一对编码盘,分别连接在输入轴和输出轴上。
输入轴上的编码盘通常称为主编码器,输出轴上的编码盘通常称为从编码器。
通过比较主编码器和从编码器输出的编码信号的相位差,可以计算出输入轴的旋转角度和位置。
这种方法可以实现高分辨率的位置和角度测量,但需要进行初次校准。
2.3 绝对式测量绝对式测量是光电编码器另一种常见的测量方法。
与增量式测量不同,绝对式测量可以直接读取编码盘上的绝对位置信息,无需进行初次校准。
这种方法通常需要编码盘上的每个光栅条对应一个编码值,并且编码值是唯一的。
通过光电检测器感知光栅条的位置,并将编码值转化为数字信号,可以实现对位置和角度的测量。
高精度的光电编码器的结构及原理2009年06月12日星期五8:48本文主要介绍高精度的光电编码器的内部结构、工作原理与位置检测的方法。
一、光电编码器的介绍:光电编码器是通过读取光电编码盘上的图案或编码信息来表示与光电编码器相连的电机转子的位置信息的。
根据光电编码器的工作原理可以将光电编码器分为绝对式光电编码器与增量式光电编码器,下面我就这两种光电编码器的结构与工作原理做介绍。
(一)、绝对式光电编码器绝对式光电编码器如图所示,他是通过读取编码盘上的二进制的编码信息来表示绝对位置信息的。
编码盘是按照一定的编码形式制成的圆盘。
图1是二进制的编码盘,图中空白部分是透光的,用“0”来表示;涂黑的部分是不透光的,用“1”来表示。
通常将组成编码的圈称为码道,每个码道表示二进制数的一位,其中最外侧的是最低位,最里侧的是最高位。
如果编码盘有4个码道,则由里向外的码道分别表示为二进制的23、22、21和20,4位二进制可形成16个二进制数,因此就将圆盘划分16个扇区,每个扇区对应一个4位二进制数,如0000、0001、 (1111)a) b)按照码盘上形成的码道配置相应的光电传感器,包括光源、透镜、码盘、光敏二极管和驱动电子线路。
当码盘转到一定的角度时,扇区中透光的码道对应的光敏二极管导通,输出低电平“0”,遮光的码道对应的光敏二极管不导通,输出高电平“1”,这样形成与编码方式一致的高、低电平输出,从而获得扇区的位置脚。
(二)、增量式光电编码器Increamental Optical-electrical Encoder增量式光电编码器是码盘随位置的变化输出一系列的脉冲信号,然后根据位置变化的方向用计数器对脉冲进行加/减计数,以此达到位置检测的目的。
它是由光源、透镜、主光栅码盘、鉴向盘、光敏元件和电子线路组成。
增量式光电编码器的工作原理是是由旋转轴转动带动在径向有均匀窄缝的主光栅码盘旋转,在主光栅码盘的上面有与其平行的鉴向盘,在鉴向盘上有两条彼此错开90o相位的窄缝,并分别有光敏二极管接收主光栅码盘透过来的信号。
光电编码器光电编码器一、光电编码器的原理和作用:光电编码器是集光、机、电技术于一体的数字化传感器,可以高精度测量被测物的转角或直线位移量。
它将输入给轴的角度量(机械几何位移量),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,一般都应用于速度控制或位置控制系统的检测元件。
二、光电编码器的组成:光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
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,其原理示意图如图所示:编码器码盘也叫分度盘,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,其成本低,但精度、热稳定性、寿命均要差一些。
三、光电编码器的分类:按测量方式的分类:••••• 旋转编码器直尺编码器绝对式编码器增量式编码器混合式编码器按编码方式的分类:旋转编码器:通过测量被测物体的旋转角度并将测量到的旋转角度转化为脉冲电信号输出直尺编码器:通过测量被测物体的直线行程长度并将测量到的行程长度转化为脉冲电信号输出增量型编码器旋转型用光信号扫描分度盘(分度盘与转动轴相联),通过检测、统计信号的通断数量来计算旋转角度。
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两组脉冲相位差度,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。
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、每个正弦波相差度相位差(相对于一个周波为度),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。