亨士樂Hengstler光電編碼器技術(shù)
常用的光電式編碼器為增量光電編碼器,，亦稱光電碼盤,、光電脈沖發(fā)生器,、光電脈沖編碼器等,，它把機(jī)械轉(zhuǎn)角變成電脈沖,，是數(shù)控機(jī)床上常用的一種角位移檢測元件,，也可用于角速度檢測。從名字我們能知道,，光電編碼器是通過光線來檢測位置信號的,。一個光電編碼器主要包含四種原件：
  •  光源（通常為LED）
  •  傳感器
  •  可旋轉(zhuǎn)的碼盤
  •  遮光掩碼盤
亨士樂編碼器在與被測軸同心的碼盤上刻制了按一定編碼規(guī)則形成的遮光和透光的軌道。碼盤的一邊是發(fā)光LED,，另一邊則是接收光線的傳感器,。碼盤隨著被測軸的轉(zhuǎn)動使得透過碼盤的光束產(chǎn)生間斷，通過光電器件的接收和電路的處理,，產(chǎn)生特定電信號的輸出,，再經(jīng)過數(shù)字處理可計算出位置和速度信息。
在光電編碼器中每個傳感器用于一路信號的檢測,。一條碼道可以配合兩個傳感器進(jìn)行檢測,，這兩個傳感器檢測出來的信號會有一定的相位偏差。從這組帶相位差的信號我們可以得到更多的信息比如旋轉(zhuǎn)方向,。如果我們需要零位信號用于脈沖計數(shù)的校正,，通常碼盤上還會有另一條軌道用于產(chǎn)生零位信號。
亨士樂采用光學(xué)相位陣技術(shù)的光電編碼器比傳統(tǒng)的設(shè)計更加可靠。光學(xué)相位陣技術(shù)的原理是采集多路信號的平均值作為一路信號,，所以帶來的好處是采集的信號更加穩(wěn)定可靠,，適合應(yīng)用在一些更復(fù)雜的環(huán)境當(dāng)中，例如采礦,，重型機(jī)械等,。因為在這些環(huán)境中振動和沖擊會影響傳統(tǒng)編碼器的信號采集。另外采用光學(xué)相位陣技術(shù)的編碼器在安裝精度上的要求也比傳統(tǒng)光學(xué)編碼器要低,。
亨士樂光電編碼器的測量精度
光電編碼器的測量精度取決于它所能分辨的zui小角度,，而這與碼盤圓周的條紋數(shù)有關(guān)，即分辨角α＝360°/狹縫數(shù),。如條紋數(shù)為1024,，則分辨角α＝360°/1024＝0.352°。光電編碼器的輸出信號A,、和B,、為差動信號。差動信號大大提高了傳輸?shù)目垢蓴_能力,。在數(shù)控系統(tǒng)中,，常對上述信號進(jìn)行倍頻處理，以進(jìn)一步提高分辨力,。例如,，配置2000脈沖／r光電編碼器的伺服電動機(jī)直接驅(qū)動8mm螺距的滾珠絲杠，經(jīng)數(shù)控系統(tǒng)4倍頻處理后,，相當(dāng)于8000脈沖／r的角度分辨力,，對應(yīng)工作臺的直線分辨力由倍頻前的0.004mm提高到0.001mrn。光電式編碼器的優(yōu)點是沒有接觸磨損,，碼盤壽命長,，允許轉(zhuǎn)速高，而且zui外圈每片寬度可做得很小,，因而精度高,。缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格相對要高,，光源壽命偏短,。
亨士樂光學(xué)編碼器的應(yīng)用
亨士樂增量式光電編碼器按每轉(zhuǎn)發(fā)出的脈沖數(shù)的多少來分有多種型號,，比如數(shù)控機(jī)床zui常用的如下表所列,，根據(jù)數(shù)控機(jī)床絲杠螺距來選用。
脈沖編碼器     每轉(zhuǎn)脈沖移動量（mm）
2000脈沖／r     2,，3,，4，6，8
2500脈沖／r     5,，10
3000脈沖／r     3,，6，12
亨士樂為了適應(yīng)高速,、高精度數(shù)字伺服系統(tǒng)的需要,，先后又發(fā)展了高分辨率的光電脈沖編碼器。現(xiàn)在已有使用每轉(zhuǎn)發(fā)出10萬乃至幾百萬個脈沖的編碼器,，該類光電脈沖編碼器裝置內(nèi)部應(yīng)用了微處理器,。
光學(xué)編碼器通過特殊的設(shè)計可以達(dá)到非常高的精度，單圈分辨率也可以超過4百萬個脈沖,。這些優(yōu)勢使得光學(xué)編碼器在很多對分辨率要求很高的場合占有一席之地,，例如：電腦的鼠標(biāo)，復(fù)印機(jī)或是醫(yī)療機(jī)械,。通過光學(xué)相位陣技術(shù)的應(yīng)用,，光電編碼器也可以在更惡劣的環(huán)境中使用，例如塔基,。
盡管在一些惡劣的環(huán)境下我們可能會考慮磁性編碼器,，但我們需要考慮一個問題：究竟是光電編碼器的精度和分辨率對我們的系統(tǒng)更重要，還是磁性編碼器的可靠性更重要,。
亨士樂Hengstler光電編碼器技術(shù)