脈沖編碼器(碼盤)結構及原理介紹
脈沖編碼器(碼盤)結構及原理介紹
脈沖編碼器又俗稱碼盤,分為增量式和絕對式兩種,是一種回轉式數字測量元件,通常裝在被檢測軸上,隨被測軸一起轉動,可將被測軸的角位移轉換為數字量,以增量編碼器輸出信號以增量脈沖形式輸出,絕對式編碼器輸出信號的數字編碼形式輸出。根據內部結構和檢測方式碼盤可分為接觸式、光電式和電磁式3種。其中,光電碼盤在數控機床上應用較多,而由霍爾效應構成的電磁碼盤則可用作速度檢測元件。
常用的增量式旋轉編碼器為增量式光電編碼器,增量式光電編碼器的組成如圖所示,由帶聚光鏡的發光二極管(LED)、光欄板、光電碼盤、光敏元件及信號處理電路組成。其中,光電碼盤是在一塊玻璃圓盤上鍍上一層不透光的金屬薄膜,然后在上面制成圓周等距的透光和不透光相間的條紋構成的,光欄板上具有和光電碼盤相同的透光條紋。光電碼盤也可由不銹鋼薄片制成。當光電碼盤旋轉時,光線通過

光欄板和光電碼盤產生明暗相間的變化,由光敏元件接收。光敏元件將光電信號轉換成電脈沖信號。輸出的電脈沖信號通常為A相、B相、Z相三相信號。信號形式如同所示,光電編碼器的軸轉動時A、B兩相脈沖相差90度相位角,根據A相或B相脈沖的數目可測出被測軸的角位移,脈沖的頻率可測出被測軸的轉速。根據A相、B相信號的相位關系可測出被測軸的轉動方向。如果A相脈沖比B相脈沖超前則光電編碼器為正轉否則為反轉。后續電路可利用A、B兩相的90°相位差進行細分處理(四倍頻電路實現)。Z線為零脈沖線光電編碼器每轉一圈產生一個脈沖。被測軸的周向定位基準信號,被測軸的旋轉圈數計數信號。

增量式碼盤的規格及分辨率
規格
增量式碼盤的規格是指碼盤每轉一圈發出的脈沖數;
現在市場上提供的規格從 36線/ 轉 到 10萬線 /轉 都有;
選擇:①伺服系統要求的分辨率;
②考慮機械傳動系統的參數。
分辨率(分辨角)α
設增量式碼盤的規格為 n 線/轉: