41714108孙浩光电编码器.ppt

编码器 1 认识编码器 2 编码器的测量对象 3 编码器测量直线位移的方式 4 绝对式测量 5 增量式测量 6 编码器在数字测速中的应用 7 编码器在主轴控制中的应用 1 认识编码器（编码器在机器人控制中的应用） 编码器 伺服电机 伺服电机 编码器 伺服电机 伺服电机 编码器 编码器 编码器 播放 2 编码器的测量对象 编码器 ? ? 轴式 套式 电信号 二进制编码 脉冲 3 编码器测量直线位移的方式（1）编码器装在丝杠末端 编码器 位置反馈 ? x 通过测量滚珠丝杠的角位移?，间接获得工作台的直线位移x，构成位置半闭环伺服系统。 x＝t/360?× ?  编码器 （3）编码器和伺服电动机同轴安装 位置反馈 ? x x＝t/360?× ? （4）编码器和伺服电动机同轴安装 编码器 工作台 丝杠 伺服电动机 编码器 导轨 （5）编码器和伺服电动机同轴安装 编码器 光电编码器 伺服电动机 联轴器 滚珠丝杠 滑块 光电编码器信号输出 伺服电动机电源 （2）接触式绝对码盘 编码器 4个电刷 4位二进制码盘 最小分辨角 ?＝360°／2n 当n＝4，?＝360°／24＝22.5° ? 导电为“1”，非导电为“0” （3）绝对式光电码盘 编码器 LED 光敏元件 5 增量式测量（INC）（1）信号性质 编码器 ? 输出信号为一串脉冲，每一个脉冲对应一个分辨角?，对脉冲进行计数N，就是对? 的累加，即，角位移? ＝?N。 如： ?＝0.352?，脉冲N＝1000，则： ? ＝ 0.352?×1000＝ 352? ? （2）增量式光电编码器的结构 编码器 码盘 光栏板 LED 零位标志 （一转脉冲） 光敏元件 ? ? ?＝360°／条纹数 ?＝360°／1024＝0.352° ? 透光条纹 （3）辨向 编码器 90? A B A B 光敏元件所产生的信号A、B彼此相差90?相位，用于辨向。 当码盘正转时，A信号超前B信号90?；当码盘反转时，B信号超前A信号90?。 （4）辨向信号 编码器 A B A B A 超前于B 90°，正向 A 滞后于B 90°，反向 （5）倍频（细分） 编码器 ? ?/4 细分前 4细分后 在现有编码器的条件下，通过细分技术能提高编码器的分辨力。细分前，编码器的分辨力只有一个分辨角的大小。采用4细分技术后，计数脉冲的频率提高了4倍，相当于将原编码器的分辨力提高了3倍，测量分辨角是原来的1/4，提高了测量精度。 （6）零标志（一转脉冲） 编码器 一转（360?） C C 在码盘里圈，还有一条狭缝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。 （7）零标志在回参考点中的作用 编码器 Z 轴参考点 X 轴参考点 Y 轴参考点 回参考点方式 SINUMERIK数控系统工作方式开关 （8）回参考点减速开关 编码器 限位开关 参考点减速开关 滑块 （9）回参考点示意图 编码器 减速寻找零标志 零标志找到 参考点位置 速度 慢速 快速 行程 碰到参考点减速开关 播放 6 编码器在数字测速中的应用（1）模拟测速和数字测速的比较 编码器 M TG U 测速发电机 n U∝n M PC n 光电编码器 f f∝n （2）M法测速（适合于高转速场合） 编码器 m1 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）=768 r/min 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） （3）T法测速（适合于低转速场合） 编码器 编码器输出脉冲 时钟脉冲fc 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 ） 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 ： n = 60fc /（Nm2 ） =60×106/（1024×3000）=19.53 r/min 7 编码器在主轴控制中的应用(1)主轴编码器 编码器 （2）主轴编码器用于C 轴控制 编码器 主轴编码器 回转刀盘 自驱刀头 C Z n 工件 卡盘 主轴 （3）主轴编码器用于螺纹车削 编码器 车削螺纹时，为保证每次切削的起刀点不变，防止“乱牙”，主轴编码器通过对起