分類接觸式編碼器結構工作原理提高精度的途徑光電

1、國電孑工栄出廠起 publishing house of electronics industry國電孑工栄出廠起 publishing house of electronics industry第五章編碼器國電孑工栄出廠起 publishing house of electronics industry國電孑工栄出廠起 publishing house of electronics industry曠分類接觸式編碼器（結構、工作原理、提高精度的 途徑）光電式編碼器（結構、工作原理、提高分辨率 的方法）r電磁式編碼器脈沖盤式數(shù)字傳感器（結構、工作原理、旋轉 方向的判斷）應用國爲孑工當岀嵌融 p

2、ublishing house of electronics industry分類:編碼器主要分為i!"脈沖盤式（增量編碼器）l碼盤式（絕對編碼器）碼盤式廠接觸式電磁式非接觸式編碼器國爲孑工當岀嵌融 publishing house of electronics industry國爲孑工當岀嵌融 publishing house of electronics industry接觸式編碼器（碼盤式編碼器）lu國爲孑工當岀嵌融 publishing house of electronics industry國爲孑工當岀嵌融 publishing house of electronics

3、industry結構工作原理提高精度的途徑結構和工作原理接觸式編碼器由碼盤和電刷組成:是利用制造印刷電路板的工藝，在銅箔板上制作某種碼制圖形（如&4-2j碼等）的盤 式印刷電路板。電1：是一種活動觸頭結構,在外界力的作用 下旋轉碼盤時，電刷與碼盤接觸處就產生某種 碼制的某一數(shù)字編碼輸岀。國爲孑工當岀嵌融 publishing house of electronics industry國爲孑工當岀嵌融 publishing house of electronics industry(a) 8-4-2-1碼的碼盤（b）四位循環(huán)碼的碼盤工作原理:（以四位二進制碼盤為例）8421 碼：是最基本

4、、最簡單 的二進制碼，是用 四位二進制來表示 一位等值的十進制 數(shù)，共十六種組合。以8421制作的碼盤和旋轉軸固定在一起。碼盤上有四圈碼道，相應地，對應碼道上有一個電刷。四 個電刷沿著一個固定的徑向安裝。izl涂黑處為導電區(qū)，電刷接觸導電部分時，輸出高電平（“1”） 白處為絕緣區(qū)，電刷接觸絕緣部分時，輸出低電平（“0”）編碼器的分辨率取決于碼道的數(shù)目n360a 位數(shù)越多，分辨精度越高。當然分辨精度越 高，對碼盤和電刷的制作和安裝要求越嚴格。- 般取77 v 9存在冋題:由于四個電刷掃描的不同步引起錯碼產生非單值誤差(a) 8-4-2-1碼的碼盤(b)四位循環(huán)碼的碼盤另外：電刷安裝不精確引起的機

5、械偏差，碼盤制作和 安裝不準國爲孑工當岀嵌融 publishing house of electronics industry提高精度的途徑:（防止錯碼岀現(xiàn)）1、采用循環(huán)碼盤:循環(huán)碼的特點只有一位變化,即 使制造或安裝不精 確，產生的誤差最多也只是最低位，在一定程度上可消除非單值誤差。因此采用循環(huán)碼盤比8-4-2-1碼盤的精度 更高。角度電刷位置二進制碼（b）循環(huán)碼（r）十進制數(shù)0a000000000lab0001000112ac0010001123ad0011001034ae0100011045af0101011156ag0110010167ah0111010078a11000110089a

6、j10011101910ak1010mi1011a1101111101112am110010101213an110110111314ao1110100114| 15apiiii100015國爲孑工當岀嵌融 publishing house of electronics industry2、掃描法:國爲孑工當岀嵌融 publishing house of electronics industry國爲孑工當岀嵌融 publishing house of electronics industry這種方法的原理是根據二進制碼的特點設計的。二 進制碼是從最低位向高位逐級進位的，最低位變化最 快，高位逐漸

7、減慢。掃描法有v掃描、u掃描以及m掃描。只介紹v掃描法:v掃描法是在最低位碼道上安裝一電刷,其他位 碼道上均安裝有兩個電刷：一個電刷位于被測位置的 前邊，稱為超前電刷；另一個放在被測位置的后邊， 稱為滯后電刷。11霑?于譽4飯越.jstry0 12 3 4 5 6 7 8|91011121314150兄觀勿覓觀闕卑鳳5一外軌道 j 21 91 2 °“0” _x/a 內軌道“0”2 of /爪?2av(a)盤碼和電刷布置<b)碼盤結構展開圖(o邏輯電路國爲孑工當岀嵌融 publishing house of electronics industry光電式編碼器（碼盤式編碼器）a

8、結構a提高壽辨率的方法國爲孑工當岀嵌融 publishing house of electronics industry國爲孑工當岀嵌融 publishing house of electronics industry國爲孑工當岀嵌融 publishing house of electronics industry光電式編碼器的結構、工作原理光電式編碼器的最大特點是非接觸測量，允許高速轉動它是米用光電原理制成。包括：光源、光學系統(tǒng)、碼盤、光電元件和測量電路iiiie1111光電式編碼器的碼盤是一塊形的光學玻璃，采用照相腐蝕工藝，在碼盤上刻 出透光和不透光的碼形。并采用光電轉換元件代替接觸式編

9、碼器地電刷。狹縫光電編碼器的精度取決于碼盤的精度。分辨率的方法國參孑工栄出嵌芯publishing house of electronics industry0.插值法若碼盤已有14條（位）碼道，在14位的碼道上增加1 條專用附加碼道，如圖：22國參孑工栄出嵌起 publishing house of electronics industry在數(shù)字式傳感器中，電磁式編碼器是近年發(fā)展起來的一 種新型電磁敏感元件，它是隨著光電式編碼器的發(fā)展而發(fā)展起 來的。光電式編碼器的主要缺點是對潮濕氣體和污染敏感，但 可靠性差，而電磁式編碼器不易受塵埃和結露影響，同時其結 構簡單緊湊，可高速運轉，響應速度快（達

10、500700khz）, 體積比光電式編碼器小，而成本更低，且易將多個元件精確地 排列組合，比用光學元件和半導體磁敏元件更容易構成新功能 器件和多功能器件。碼盤:在碼盤上按照編碼的圖形，制作岀磁化區(qū)和非磁化區(qū)電刷:采用小型的磁環(huán)或馬蹄形磁芯作為磁頭。磁頭 上有兩組繞組線圈，一組是激勵線圈另一組是輸出脈沖盤式數(shù)字傳感器結構工作原理i旋轉方向的判斷國參孑工栄出嵌起 publishing house of electronics industry脈沖盤式編碼器只能用于測量相對于上一次的角度 增量，因此稱為增量式編碼器。它的精度取決于碼盤的精度0國爲孑工當岀嵌融 publishing house of electronics industry脈沖盤式編碼器的辨向方式設計a、e碼道就是實現(xiàn)辨向功能脈沖盤式編碼盤兩個碼道產生的光電脈沖被兩個光 電元件接收，產生a、b兩個輸出信號，這兩個輸岀信 號經過放大整形后，產生匕和匕脈沖，將它們分別接 到d觸發(fā)器的d端和cp端。ab可逆計數(shù)器輸出、-_n_血nnn”n_n_n_n_n_nn-jlnrlrlrlt