絕對(duì)值光電編碼器的工作原理

絕對(duì)值光電編碼器的工作原理

工作原理

絕對(duì)值編碼器與增量編碼器工作原理非常相似。它是一個(gè)帶有若干個(gè)透明和不透明窗口的轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，用光接收器來(lái)收集間斷的光束，光脈沖轉(zhuǎn)換成電脈沖后，由電子輸出電路處理，并將電脈沖發(fā)送出去。

絕對(duì)值代碼

絕對(duì)值編碼器和增量編碼器之間主要的差別在于位置是怎么樣來(lái)確定的: 增量編碼器的位置是從零位標(biāo)記開(kāi)始計(jì)算的脈沖數(shù)量來(lái)確定的， 而絕對(duì)值編碼器的位置是由輸出代碼的讀數(shù)來(lái)確定的，在一轉(zhuǎn)內(nèi)每個(gè)位置的讀數(shù)是唯一的。因此當(dāng)電源斷開(kāi)或碼盤移位時(shí)，絕對(duì)值編碼器不會(huì)丟失實(shí)際位然而，當(dāng)絕對(duì)值編碼器的電源一旦重啟位置值就會(huì)立即替代舊值，而一個(gè)增量編碼器則需要設(shè)置零位標(biāo)記。



輸出代碼用于指定絕對(duì)位置。很明顯首選會(huì)是二進(jìn)制碼，因?yàn)樗梢院苋菀妆煌獠吭O(shè)備所處理，但是，二進(jìn)制碼是直接從旋轉(zhuǎn)碼盤上取得的，由于同時(shí)改變的編碼狀態(tài)位數(shù)超過(guò)一位，所以要求同步輸出代碼很難.

例如，兩個(gè)連續(xù)的二進(jìn)制碼編碼 7( 0111變到8( 1000 可以注意到所有位的狀態(tài)都發(fā)生了變化。因此，如果你試著讀在特定時(shí)刻的編碼， 要保證讀數(shù)的正確性是很困難的，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)改變的一瞬間同時(shí)就有超過(guò)一位的狀態(tài)變化因此，格雷碼在二個(gè)連續(xù)編碼之間(甚至于從最后一個(gè)到第一個(gè))只有一位二進(jìn)碼狀態(tài)變化。

格雷碼通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的組合電路就可以很容易被轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼。





格雷余碼

當(dāng)定義位置的個(gè)數(shù)不是2的幕次方時(shí)，從最后一個(gè)位置變到最前一個(gè)位置即使是格雷碼，同時(shí)改變的編碼狀態(tài)也會(huì)超過(guò)一位。

例如，假設(shè)一個(gè)每轉(zhuǎn)12個(gè)位置的絕對(duì)型編碼器，其格雷碼如右側(cè)所示，顯而易見(jiàn)在位置11和0之間變化時(shí)，3位二進(jìn)制碼位同時(shí)改變狀態(tài)，可能會(huì)引起讀數(shù)出錯(cuò)，這是不允許的。試用格雷余碼，3位二進(jìn)制就可以維護(hù)編碼僅僅只有一位狀態(tài)變化，使得位置0與N值一一對(duì)應(yīng)，這就得到格雷余碼。其中，N是這樣一個(gè)數(shù)，從轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼的格雷余碼中減去N就得到正確的位置值.

超差值N的計(jì)算:



式中



IMP  IMP是每轉(zhuǎn)的位置數(shù)(只能是偶數(shù))是2的脈沖數(shù)次冪，其數(shù)值必須大于IMP。

在我們的情況下，N是:

單圈絕對(duì)值編碼器

單圈絕對(duì)值編碼器即使在掉電的情況下，只要編碼器軸轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)角度就可以得到一個(gè)精確的位移值，而且，每個(gè)位移值都能準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換成格雷碼或二進(jìn)制碼。 單圈編碼器最大分辨率可達(dá) 8192位置/ 轉(zhuǎn)(13位)。

多圈絕對(duì)值編碼器

多圈絕對(duì)值編碼器用起始符來(lái)識(shí)別。它是單圈編碼器應(yīng)用范圍的擴(kuò)展該類編碼器單圈分辨率可達(dá)8192位置/轉(zhuǎn)，同時(shí)，它的多圈計(jì)數(shù)可達(dá) 4096圈我們可以根據(jù)客戶的要求制作一個(gè)彈性擴(kuò)展測(cè)量直線運(yùn)動(dòng)的附件。 在主軸上的附件使得編碼器可“層疊地安裝一個(gè)或多個(gè)減速器，使編碼器在掉電時(shí)，也能確保精確讀數(shù)。 編碼器分辨率當(dāng)前最高可達(dá) 25位也就是相當(dāng)于33,553,432位置數(shù)。該編碼器性能即好又安全。多圈編碼器具有多種可選的電氣輸出方式和機(jī)械特性。

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