《光电码盘原理》PPT课件.ppt

,4.2 光电码盘,数字式传感器:把输入量转换成数字量输出优点：测量精度和分辨力高，抗干扰能力强，能避免 在读标尺和曲线图时产生的人为误差，便于用 计算机处理。最简单的数字式传感器是编码器(ADE)角度数字编码器（码盘）或直线位移编码器（码尺）原理分类：电触式、电容式、感应式和光电式等,上一页,下一页,返 回,4.2 光电码盘,4.2.1 工作原理4.2.2 码盘和码制4.2.3 二进制码与循环码的转换4.2.4 应 用,上一页,下一页,返 回,4.2.1 工作原理,用光电方法把被测角位移转换成以数字代码形式表示的电信号的转换部件。,1光源 2柱面镜 3码盘 4狭缝 5元件,上一页,下一页,返 回,4.2.2 码盘和码制,6位二进制码盘,根据码盘的起始和终止位置就可确定转角，与转动的中间过程无关。,上一页,下一页,返 回,二进制码盘主要特点：,（1）n位(n个码道)的二进制码盘具有2n种不同编码，称其容量为2n，其最小分辨力136002n，它的最外圈角节距为21；（2）二进制码为有权码，编码Cn,Cn-1，C1对应于由零位算起的转角为：（3）码盘转动中，CK变化时，所有Cj(jK)应同时变化。,上一页,下一页,返 回,二进制码盘的粗大误差及消除,要求各个码道刻划精确，彼此对准，这给码盘制作造成很大困难。由于微小的制作误差，只要有个码道提前或延后改变，就可能造成输出的粗大误差。消除粗大误差方法：双读数头法，循环码代替二进制码双读数头的缺点是读数头的个数增加了一倍。当编码器位数很多时，光电元件安装位置也有困难。,上一页,下一页,返 回,(a)四位二进制码盘展开图(b)采用双读数头消除粗大误差的示意图,上一页,下一页,返 回,(1)n位循环码码盘具有2n种不同编码；(2)循环码码盘具有轴对称性，其最高位相反，其余各位相同；(3)循环码为无权码；(4)循环码码盘转到相邻区域时，编码中只有一位发生变化，不会产生粗误差。,六位的循环码码盘,上一页,下一页,返 回,4.2.3 二进制码与循环码的转换,4位二进制码与循环码的对照表,上一页,下一页,返 回,二进制码转换为循环码的电路,(a)并行变换电路(b)串行变换电路,上一页,下一页,返 回,循环码转变为二进制码的电路,(a)并行变换电路(b)串行变换电路,循环码是无权码，直接译码有困难，一般先转换为二进制码后再译码。,上一页,下一页,返 回,单盘与多盘编码器:,单盘编码器:全部码道在一个圆盘上，结构简单，使用方便。但当位数要求增多的情况下，若要求具有很高的分辨力，则制造困难，圆盘直径也要大。采用几个码盘通过机械传动装置连成一起的码盘组，则可大大提高分辨率，而且可以用来测定转速。,上一页,下一页,返 回,4.2.4 应用,光学码盘测角仪的原理图1光源 2大孔径非球面聚光镜 3码盘 4狭缝 5光电元件,上一页,下一页,返 回,脉冲当量变换,编码器的分辨力所代表的角度不是整齐的数，显示器总是希望以度、分、秒来表示，为此需要使用脉冲当量变换电路。,上一页,返 回,