传感器与检测技术 使用光电编码器测转速 13 项目五（4）使用光电编码器测转轴转速.docx

课程名称： 课程名称： 检测技术及应用 辽宁装备制造职业技术学院 PAGE 2第 PAGE 2 第13次 第 页 课 题 使用光电编码器测转轴转速 教学目标 知识目标 技能目标 1.掌握编码器的分类； 2.掌握脉冲盘式编码器和码盘式编码器的组成及工作原理。 会使用编码器完成机床转轴的速度检测。 教学重点 光电编码器工作原理 脉冲和码盘式编码器的应用 教学难点 脉冲和码盘式编码器的应用 教学准备 多媒体课件、相关视频、图片等 教学过程 方法与手段 教学备注 前课回顾 光电式传感器的工作原理 光电元件的种类的特性 如何利用光电式传感器测转速？ 云班课签到 随机提问 10min 任务导入 在测量转轴转速的过程中，常常采用对脉冲信号计数的方法计算转轴的转速，将这类信号或数据进行编制、转换为可用以通信、传输和存储的信号形式的设备就是编码器。 启发式 学生讨论 5min 新课讲授 教师活动： 1.分配小组（每 5-6名学生为一组）； 2.教师展示多媒体上的工业机器人，组织学生讨论如何利用编码器检测伺服电机的转角。 学生活动： 1.观看多媒体演示； 2.思考问题，寻找角位移检测的方法。 学生讨论 10min 任务三 使用光电编码器测转轴转速 1.光电编码器 （1）脉冲盘编码器 脉冲盘式编码器的输出是一系列脉冲，需要一个计数系统对脉冲进行加减（正向或反向旋转时）累计计数，一般还需要一个基准数据，即零位基准，才能完成角位移的测量。它的精度取决于码盘的精度。 （2）码盘式编码器 码盘式编码器是直接输出数字量的传感器，它由光源、码盘和光电元件组成。码盘由光学玻璃制成，上面刻有同心码道， 每位码道按规律制成透光和不透光部分。 码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数， 当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。 码盘上码道越多，分辨率就越高，对于一个具有 N 位二进制分辨率的编码器， 其码盘必须有 N 条码道。 编码方式：格雷码避免误差 2.任务实施 检测转轴的转速应选用脉冲盘式光电编码器。 10min教师讲授 10min 教师讲授 10min学生讨论当脉冲盘随被测工作轴一起转动时， 每转过一个缝隙， 光电管就会感受到一次光线的明暗变化，并将该变化值转换成电信号的强弱变化，而这个电信号的强弱变化近似千正弦波的信号， 经过整形放大后， 变换成脉冲信号，通过计数器计量脉冲的数目， 即可测定被测轴的转速。 10min 学生讨论 教师讲授学生讨论启发式多媒体展示教师讲授 教师讲授 学生讨论 启发式 多媒体展示 教师讲授 10min5min5min10min5min 10min 5min 5min 10min 5min 课堂小结 本次课学习了光电编码的工作原理和典型应用。 总结、考核 5min 课后作业 P91 4. 一个16码道的循环码码盘，其最小分辨率为多少？ 若每一个对应的圆弧长度至少为0.01 mm，问码盘直径有多大？ 教学反思