利用光柵的衍射可以根據需要把光訊號轉換為電訊號,光電編碼器就是根據這個原理製造成的器件。光電編碼器可以將位移、角度的變化轉換成光電脈衝或數碼訊號。該器件目前被廣泛應用於長度、速度、加速度、振動等的測量以及精密定位中。
根據產生脈衝的方式不同,光電編碼器可以分為增量式、絕對式、混合式三種型別;
(1) 增量式編碼器
增量式編碼器的輸出訊號是a,b,z三組方波脈衝。增量式編碼器的組成結構和輸出訊號的波形如下圖所示:
碼盤上等間距燒錄了輻射狀透光縫隙,相鄰兩個透光縫隙之間為乙個增量週期。檢測光柵上刻有a,b兩組與碼盤相對應的透光縫隙,來達到通過或遮擋光源與光電檢測器件之間的光線的目的。檢測光柵上透光縫隙的間距和碼盤上的間距相等,並且兩組透光縫隙之間相差1/4間距,這樣使得光電檢測器件輸出的訊號在相位上相差90度的電度角。編碼器工作時檢測光柵不動,碼盤隨被測轉軸轉動,光線透過碼盤和檢測光柵上的透光縫隙照射到光電探測器件上,光電檢測器件就輸出兩組近似於正弦波的電訊號(相位相差90度)電訊號經過電路的轉換處理,即可得到被測軸的轉角或速度資訊。
增量式編碼器結構簡單、使用壽命長、受環境影響小、工作穩定。但它只能輸出轉軸的位置相對於前乙個位置的增量,因此,實際工作時需要在一段區域內連續工作,不能中斷。
(2) 絕對式編碼器
絕對式編碼器的實現形式與增量式有著本質的不同,它的輸出為數碼訊號。其基本原理和組成結構如下圖所示:
絕對式光電編碼器的圓形碼盤上有許多徑向同心碼道,每條碼道相間排列著透光和不透光的扇形區域,相鄰碼道中外側碼道的扇區數目是內側碼道的扇區數目的兩倍,碼盤上的碼道數目代表了碼盤的二進位制數碼的位數。碼盤的一側是光源,另一側是對應於每個碼道的光敏元件。在碼盤的不同位置,各個光敏元件受光照與否的不同,由此就可以根據光敏元件受光情況的不同轉換成相對應的電平訊號,並轉換成二進位制數。絕對式光電編碼器的優點是不需要計數器,在轉軸的任意位置都有乙個與位置相應的固定數碼,並且在斷點的時候位置資訊不會丟失。絕對式編碼器通過這種圓盤上透光、不透光的線條圖形編碼表示不同的增量位置,通過讀取碼盤上的編碼就可以檢測絕對位置,從而克服了增量式編碼器無法輸出絕對位置的缺點。
(3) 混合式光電編碼器
混合式光電編碼器是在增量式光電編碼器的基礎上,增加了一組用於檢測永磁伺服電機磁極位置的碼道。它有兩組輸出訊號:一組訊號跟增量式編碼器的輸出訊號相同;一組訊號帶有絕對資訊功能,通常用於檢測磁極位置。混合式光電編碼器在工作時根據三相脈衝的高低電平關係來判斷電機磁極的當前位置,根據增量式的部分精確檢測位置值。從一定精度來說,混合式光電編碼器輸出的絕對值資訊與磁極的位置相對應。混合式光電編碼器被廣泛應用於需要檢測角度的裝置和裝置中,例如:數控工具機、伺服傳動、迴轉台、雷達、機械人等。
光電式絕對編碼器
絕對編碼器 光電式絕對編碼器的碼盤如圖12.3.1所示,它是在一塊圓形玻璃上採用腐蝕工藝刻有透光和不透光的碼形,其中黑的區域為不透光區,用 0 表示 白的區域為透光區,用 1 表示,如此,在任意角度都有對應的二進位制編碼。碼盤分成四個碼道,每一條碼道對應乙個光電器件,並沿碼盤的徑向排列。當碼盤處於不...
自編碼器簡介
autoencoder,中文譯名自編碼器。主要用於特徵提取,可以理解為一種基於神經網路的壓縮 降維演算法,和pca等類似。自編碼器為一種有損壓縮演算法,通過壓縮 編碼 獲得資料等抽象特徵,並可以通過解壓縮 解碼 將抽象特徵盡可能地還原成原始資料。因此,根據原ppt中對自編碼器 學習使用者高度抽象的特...
光電編碼器原理及應用電路
光電編碼器原理及應用電路 2006 7 31 1.光電編碼器原理 光電編碼器,是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈衝或數字量的感測器。這是目前應用最多的感測器,光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。由於光電碼盤與電動機同軸,電動機...