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德國(guó)TR編碼器CMV582M-00002工作原理

德國(guó)TR編碼器CMV582M-00002在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器,，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工控定位中,。絕對(duì)型編碼器因其高精度,，輸出位數(shù)較多，如仍用并行輸出,，其每一位輸出信號(hào)必須確保連接很好,，對(duì)于較復(fù)雜工況還要隔離，連接電纜芯數(shù)多,，由此帶來(lái)諸多不便和降低可靠性,，因此，絕對(duì)編碼器在多位數(shù)輸出型,，一般均選用串行輸出或總線型輸出,，編碼器串行輸出的是SSI（同步串行輸出）。旋轉(zhuǎn)單圈絕對(duì)式編碼器,，以轉(zhuǎn)動(dòng)中測(cè)量光碼盤各道刻線,，接觸編碼器是絕對(duì)式編碼器中的一種，它由編碼盤,、電刷和電路組成,。圖1是一個(gè)6位二進(jìn)制編碼器。編碼盤按二進(jìn)制碼制成,，出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器,。這是應(yīng)用最多的傳感器,， 光電編碼器是由碼盤（光柵盤）和光電檢測(cè)裝置組成。

碼盤（光柵盤）是在一定直徑的圓板上等分地開(kāi)通若干個(gè)長(zhǎng)方形孔,。由于光電碼盤與電動(dòng)機(jī)同軸,，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，碼盤（光柵盤）與電動(dòng)機(jī)同速旋轉(zhuǎn),，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測(cè)裝置檢測(cè)輸出若干脈沖信號(hào),，其原理示意圖所示；通過(guò)計(jì)算每秒光電編碼器輸出脈沖的個(gè)數(shù)就能反映當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,。此外,，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差90o的兩路脈沖信號(hào),。編碼器碼盤的材料有玻璃,、一種是直接送至運(yùn)放進(jìn)行信號(hào)調(diào)理輸出；另外一種是將TTL經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換及信號(hào)調(diào)理后再輸出,。經(jīng)過(guò)分析與實(shí)際測(cè)試,，由于FPGA輸出的信號(hào)相位抖動(dòng)較為嚴(yán)重，甚至?xí)斐尚盘?hào)邊沿不穩(wěn),，而且存在著嚴(yán)重的寄生信號(hào),，因而輸出的偽碼質(zhì)量較差；而如果經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換后再進(jìn)行調(diào)理輸出,，

這種影響會(huì)得到削弱,，信號(hào)質(zhì)量會(huì)得到提高，因此第二種方法更為可取,，在實(shí)際應(yīng)用中,，筆者就選擇該方法進(jìn)行電路設(shè)計(jì)樹脂碼盤與玻璃碼盤的工藝接近，也是通過(guò)腐蝕明暗樹脂表面的鍍鉻,，呈現(xiàn)出明暗脈沖,，其優(yōu)點(diǎn)是精度高不容易碎隨著轉(zhuǎn)角的不同，輸出相應(yīng)的碼,。編碼器的精度取決于碼盤本身的精度,，分辨率則取決于碼道的數(shù)目以獲取的編碼，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò)360度時(shí),，編碼又回到原點(diǎn),，這樣就不符合絕對(duì)編碼的原則，這樣的編碼器只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測(cè)量,，稱為單圈絕對(duì)式編碼器,。如果要測(cè)量旋轉(zhuǎn)超過(guò)360度范圍，就要用到多圈絕對(duì)式編碼器,。編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理,，當(dāng)中心碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí),，通過(guò)齒輪傳動(dòng)另一組碼盤（或多組齒輪，多組碼盤）,，在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼,，以擴(kuò)大編碼器的測(cè)量范圍，這樣的絕對(duì)編碼器就稱為多圈式絕對(duì)編碼器,，它同樣是由機(jī)械位置確定編碼,，每個(gè)位置編碼不重復(fù)，而無(wú)需記憶