1、思考回顧： 1.某直線光柵每毫米50線，采用四細分技術(shù)，則該光柵的分辨力為多少？ 2.光柵中采用sin和cos兩套光電元件是為了（） A提高信號幅度 B辨向 C抗干擾 D做三角函數(shù)運算 3.光柵傳感器利用莫爾條紋來達到（） A提高光柵的分辨率 B使光敏元件能分辨出主光柵移動時引起的光強變化 C辨向的目的 D細分的目的,數(shù)字式角編碼器,數(shù)字式角編碼器,拉線式角編碼器利用線輪，能將直線運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動。,絕對式測量,特點： 每個被測點都有一個對應(yīng)的編碼，常以二進制數(shù)據(jù)形式來表示。 絕對式測量即使斷電之后再重新上電，也能讀出當(dāng)前位置的數(shù)據(jù)。,增量式測量,特點： 只能獲得位移增量。移動部件每移動一個

2、基本長度單位，位置傳感器便發(fā)出一個測量信號。,一、絕對式編碼器,10碼道光電絕對式碼盤,絕對式編碼器按照角度直接進行編碼，可直接把被測轉(zhuǎn)角用數(shù)字代碼表示出來。根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和檢測方式有接觸式、光電式等形式。,透光區(qū),不透光區(qū),1.接觸式編碼器,原理,4個電刷,4位二進制碼盤,+5V輸入 公共碼道,分辨力和分辨率,若是n位二進制碼數(shù)盤，就有n圈碼道，且圓周均分 個數(shù)據(jù)來分別表示其不同位置，所能分辨的角度即分辨力：,分辨率：,例：某12碼道絕對式角編碼器，其每轉(zhuǎn)位置數(shù) 能分辨的角度為多少？,原理,2.絕對式光電編碼器,a）光電碼盤的平面結(jié)構(gòu)（8碼道） b）光電碼盤與光源、光敏元件的對應(yīng)關(guān)系（4碼道）

3、,絕對式光電編碼器的分辨力及分辨率,絕對式光電編碼器的測量精度取決于它所能分辨的最小角度，而這與碼盤上的碼道數(shù)n 有關(guān)，即最小能分辨的角度及分辨率為： =360/2n 分辨率=1/2n,光電碼盤的特點： 沒有接觸磨損，碼盤壽命長，允許轉(zhuǎn)速高，精度也較高； 就碼盤材料而言，不銹鋼薄板所制成的光電碼盤要比玻璃制的抗振性好、耐不潔環(huán)境。,絕對式編碼器結(jié)論： 1.絕對式編碼器按角度直接進行編碼，能直接把被測角用數(shù)字代碼表示出來；當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時，有與其對應(yīng)的代碼輸出，從代碼的大小變更，即可判別正反向和轉(zhuǎn)軸所處的位置，而無需辨向電路。 2.它有一個絕對零位代碼，當(dāng)停機或關(guān)機后，再開機重新測量時，仍可準(zhǔn)確讀出停

4、機或關(guān)機位置代碼，并準(zhǔn)確找出零位代碼。 3.一般情況下，絕對式編碼器可測量范圍為0-3600。,二、增量式編碼器,轉(zhuǎn)軸,盤碼及狹縫,光敏元件,光欄板及辨向用的A、B狹縫,LED,A,B,C,零位標(biāo)志,A,B,C,輸出波形,增量式光電編碼器的分辨力及分辨率,增量式光電編碼器的測量精度取決于它所能分辨的最小角度，而這與碼盤圓周上的狹縫條紋數(shù)n 有關(guān)，即最小能分辨的角度及分辨率為：,結(jié)論 1.當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時，光電編碼器有相應(yīng)的脈沖輸出，其旋轉(zhuǎn)方向的辨別和脈沖數(shù)量的增減需外部的判向電路和計數(shù)器來實現(xiàn)。 2.其計數(shù)起點可任意設(shè)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C信號作為參考機械復(fù)位

5、。 3.編碼器的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)一圈輸出固定脈沖，輸出脈沖數(shù)與碼盤刻線相同。,三、編碼器的應(yīng)用,1.數(shù)字測速,A.M法測速,T,編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生 N 個脈沖，在T 時間段內(nèi)有 m1 個脈沖產(chǎn)生，則轉(zhuǎn)速（r/min)為 ：n = 60m1/（NT）,例題,T,有一增量式光電編碼器，其參數(shù)為1024p/r， 在5s時間內(nèi)測得65536個脈沖，則轉(zhuǎn)速（r/min)為 ：,n = 60 65536 /（1024 5） r/min = 768 r/min,B.T法測速,用編碼器所產(chǎn)生的相鄰兩脈沖之間的時間來確定被測速度的方法。,m2,編碼器輸出脈沖,時鐘脈沖fc,編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生 N 個脈沖，用已知頻率fc作為時鐘，

6、填充到編碼器輸出的兩個相鄰脈沖之間的脈沖數(shù)為m2 ，則轉(zhuǎn)速(r/min)為 n = 60fc / （Nm2 ）,例題：,時鐘脈沖fc,編碼器輸出脈沖,m2,n = 60fc /（Nm2 ） = 60*1000000/（1024*3000） =19.53 r/min,有一增量式光電編碼器，其參數(shù)為1024p/r，測得兩個相鄰脈沖之間的脈沖數(shù)為3000，時鐘頻率fc為1MHz ，則轉(zhuǎn)速（r/min)為 ：,2.編碼器在定位加工中的應(yīng)用,1絕對式編碼器 2電動機 3轉(zhuǎn)軸 4轉(zhuǎn)盤 5工件 6刀具,編碼器在數(shù)控加工中心的刀庫選刀控制中的應(yīng)用,旋轉(zhuǎn)刀庫,被加工工件,刀具,角編碼器的輸出為當(dāng)前刀具號,角編碼