11-2数字式角编码器.ppt

第十一章：第二节 数字式角编码器 信号航空插头 其他角编码器外形 其他角编码器外形（续） 其他角编码器外形（参考德国图尔克传感与自动化技术专业公司） 一、绝对式编码器 绝对式接触式编码器演示 4个电刷 2．绝对式光电编码器 a）光电码盘的平面结构（8码道） b）光电码盘与光源、光敏元件的对应关系（4码道） 绝对式光电编码器的分辨力及分辨率 绝对式光电编码器的测量精度取决于它所能分辨的最小角度，而这与码盘上的码道数n 有关，即最小能分辨的角度及分辨率为： α=360°/2n 分辨率=1/2n 增量式光电编码器的分辨力及分辨率 增量式光电编码器的测量精度取决于它所能分辨的最小角度，而这与码盘圆周上的狭缝条纹数n 有关，即最小能分辨的角度及分辨率为： 光电编码器的输出波形 为了判断码盘旋转的方向，在上图的光栏板上的两个狭缝距离是码盘上的两个狭缝距离的（m +1/4）倍，m 为正整数，并设置了两组光敏元件A、B，有时又称为sin、cos元件。 辨向信号和零标志 三、角编码器的应用 T法测速（适合于低转速场合） T法测速举例 编码器的安装方式 2.编码器的轴式安装 编码器在定位加工中的应用 数控加工中心 编码器在数控加工中心的刀库选刀控制中的应用 用不同的刀具加工复杂的工件 编码器在伺服电机中的应用 作业p201:3、5 休 息 一 下 * * （参考德国沃申道夫公司资料） 拉线式角编码器利用线轮，能将直线运动转换成旋转运动。 绝对式码盘与增量式码盘有何区别？ 10码道光电绝对式码盘 绝对式编码器按照角度直接进行编码，可直接把被测转角用数字代码表示出来。根据内部结构和检测方式有接触式、光电式等形式。 透光区 不透光区 零位标志 4位二进制码盘 +5V输入 公共码道 最小分辨角度为 α=360°/2n 高位 低位 二、增量式编码器 转轴 盘码及狭缝 光敏元件 光栏板及辨向用的A、B狭缝 LED A B C 零位标志 A B C 光电编码器的光栏板上有A组与B组两组狭缝，彼此错开1/4节距，两组狭缝相对应的光敏元件所产生的信号A、 B彼此相差90?相位，用于辩向。当编码正转时，A信号超前B信号90?；当码盘反转时，B信号超前A信号90?。 (请画出反转时信号B的波形） 在上一页图的码盘里圈，还有一根狭缝C，每转能产生一个脉冲，该脉冲信号又称“一转信号”或零标志脉冲，作为测量的起始基准。 角编码器除了能直接测量角位移或间接测量直线位移外，可用于数字测速、工位编码、伺服电机控制等。 M法测速（适合于高转速场合） T 编码器每转产生 N 个脉冲，在T 时间段内有 m1 个脉冲产生，则转速（r/min)为 ：n = 60m1/（NT） m1 例题 T 有一增量式光电编码器，其参数为1024p/r， 在5s时间内测得65536个脉冲，则转速（r/min)为 ： n = 60 × 65536 /（1024 × 5） r/min = 768 r/min m1 时钟脉冲fc 编码器输出脉冲 m2 ··· 编码器每转产生 N 个脉冲，用已知频率fc作为时钟，填充到编码器输出的两个相邻脉冲之间的脉冲数为m2 ，则转速(r/min)为 n = 60fc / （Nm2 ） 时钟脉冲fc 编码器输出脉冲 m2 ··· n = 60fc /（Nm2 ） = 60*1000000/（1024*3000） =19.53 r/min 有一增量式光电编码器，其参数为1024p/r，测得两个相邻脉冲之间的脉冲数为3000，时钟频率fc为1MHz ，则转速（r/min)为 ： 安装套 1.编码器的套式安装 安装轴 1—绝对式编码器 2—电动机 3—转轴 4—转盘 5—工件 6—刀具 设该增量式光电编码器的参数为1024 p/r，大、小皮带轮的传动比为5，若希望当加工好元件1后紧接着加工元件8，则电动机转动了多少分之几圈？应等待编码器给出多少脉冲数时，电动机停转？ 旋转刀库 被加工工件 刀具 角编码器的输出为当前刀具号 角编码器与 旋转刀库连接 利用编码器测量伺服电机的转速、转角，并通过伺服控制系统控制其各种运行参数。 转速测量 转子磁极位置测量 角位移测量