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德國P+F旋轉(zhuǎn)編碼器工作原理
德國P+F旋轉(zhuǎn)編碼器工作原理:
由一個中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A,、B、C,、D,每個正弦波相差90度相位差(相對于一個周波為360度),，將C、D信號反向,，疊加在A,、B兩相上，可增強穩(wěn)定信號;另每轉(zhuǎn)輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位,。由于A,、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前,，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位,。
編碼器碼盤的材料有玻璃,、金屬、塑料,，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,，其熱穩(wěn)定性好，精度高,，金屬碼盤直接以通和不通刻線,，不易碎，但由于金屬有一定的厚度,，精度就有限制,，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個數(shù)量級，塑料碼盤是經(jīng)濟型的,，其成本低,，但精度、熱穩(wěn)定性,、壽命均要差一些,。
分辨率-編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度,、或直接稱多少線,，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。
P+F旋轉(zhuǎn)編碼器原理特點
旋轉(zhuǎn)編碼器是集光機電技術(shù)于一體的速度位移傳感器,。
增量式
增量式編碼器軸旋轉(zhuǎn)時,，有相應的相位輸出。其旋轉(zhuǎn)方向的判別和脈沖數(shù)量的增減，需借助后部的判向電路和計數(shù)器來實現(xiàn),。其計數(shù)起點可任意設定,，并可實現(xiàn)多圈的無限累加和測量。還可以把每轉(zhuǎn)發(fā)出一個脈沖的Z信號,，作為參考機械零位,。當脈沖已固定，而需要提高分辨率時,，可利用帶90度相位差A,，B的兩路信號，對原脈沖數(shù)進行倍頻,。
絕對值
絕對值編碼器軸旋轉(zhuǎn)器時,，有與位置一一對應的代碼(二進制，BCD碼等)輸出,，從代碼大小的變更即可判別正反方向和位移所處的位置,，而無需判向電路。它有一個絕對零位代碼,，當停電或關(guān)機后再開機重新測量時,，仍可準確地讀出停電或關(guān)機位置地代碼，并準確地找到零位代碼,。一般情況下絕對值編碼器的測量范圍為0~360度,，但特殊型號也可實現(xiàn)多圈測量。
正弦波
正弦波編碼器也屬于增量式編碼器,，主要的區(qū)別在于輸出信號是正弦波模擬量信號,，而不是數(shù)字量信號。它的出現(xiàn)主要是為了滿足電氣領(lǐng)域的需要-用作電動機的反饋檢測元件,。在與其它系統(tǒng)相比的基礎上,，人們需要提高動態(tài)特性時可以采用這種編碼器。
為了保證良好的電機控制性能,，編碼器的反饋信號必須能夠提供大量的脈沖,，尤其是在轉(zhuǎn)速很低的時候，采用傳統(tǒng)的增量式編碼器產(chǎn)生大量的脈沖,，從許多方面來看都有問題,，當電機高速旋轉(zhuǎn)(6000rpm)時，傳輸和處理數(shù)字信號是困難的,。
在這種情況下,，處理給伺服電機的信號所需帶寬(例如編碼器每轉(zhuǎn)脈沖為10000)將很容易地超過MHz門限;而另一方面采用模擬信號大大減少了上述麻煩,，并有能力模擬編碼器的大量脈沖,。這要感謝正弦和余弦信號的內(nèi)插法，它為旋轉(zhuǎn)角度提供了計算方法。這種方法可以獲得基本正弦的高倍增加,，例如可從每轉(zhuǎn)1024個正弦波編碼器中,，獲得每轉(zhuǎn)超過1000，000個脈沖,。接受此信號所需的帶寬只要稍許大于100KHz即已足夠,。內(nèi)插倍頻需由二次系統(tǒng)完成。