德國TR編碼器CMV582M-00002工作原理

德國TR編碼器CMV582M-00002在定位方面明顯地優(yōu)于增量式編碼器，已經(jīng)越來(lái)越多地應用于工控定位中。絕對型編碼器因其高精度，輸出位數較多，如仍用并行輸出，其每一位輸出信號必須確保連接很好，對于較復雜工況還要隔離，連接電纜芯數多，由此帶來(lái)諸多不便和降低可靠性，因此，絕對編碼器在多位數輸出型，一般均選用串行輸出或總線(xiàn)型輸出，編碼器串行輸出的是SSI（同步串行輸出）。旋轉單圈絕對式編碼器，以轉動(dòng)中測量光碼盤(pán)各道刻線(xiàn)，接觸編碼器是絕對式編碼器中的一種，它由編碼盤(pán)、電刷和電路組成。圖1是一個(gè)6位二進(jìn)制編碼器。編碼盤(pán)按二進(jìn)制碼制成，出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器。這是應用最多的傳感器， 光電編碼器是由碼盤(pán)（光柵盤(pán)）和光電檢測裝置組成。

碼盤(pán)（光柵盤(pán)）是在一定直徑的圓板上等分地開(kāi)通若干個(gè)長(cháng)方形孔。由于光電碼盤(pán)與電動(dòng)機同軸，電動(dòng)機旋轉時(shí)，碼盤(pán)（光柵盤(pán)）與電動(dòng)機同速旋轉，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，其原理示意圖所示；通過(guò)計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個(gè)數就能反映當前電動(dòng)機的轉速。此外，為判斷旋轉方向，碼盤(pán)還可提供相位相差90o的兩路脈沖信號。編碼器碼盤(pán)的材料有玻璃、一種是直接送至運放進(jìn)行信號調理輸出；另外一種是將TTL經(jīng)過(guò)D/A轉換及信號調理后再輸出。經(jīng)過(guò)分析與實(shí)際測試，由于FPGA輸出的信號相位抖動(dòng)較為嚴重，甚至會(huì )造成信號邊沿不穩，而且存在著(zhù)嚴重的寄生信號，因而輸出的偽碼質(zhì)量較差；而如果經(jīng)過(guò)D/A轉換后再進(jìn)行調理輸出，

這種影響會(huì )得到削弱，信號質(zhì)量會(huì )得到提高，因此第二種方法更為可取，在實(shí)際應用中，筆者就選擇該方法進(jìn)行電路設計樹(shù)脂碼盤(pán)與玻璃碼盤(pán)的工藝接近，也是通過(guò)腐蝕明暗樹(shù)脂表面的鍍鉻，呈現出明暗脈沖，其優(yōu)點(diǎn)是精度高不容易碎隨著(zhù)轉角的不同，輸出相應的碼。編碼器的精度取決于碼盤(pán)本身的精度，分辨率則取決于碼道的數目以獲取的編碼，當轉動(dòng)超過(guò)360度時(shí)，編碼又回到原點(diǎn)，這樣就不符合絕對編碼的原則，這樣的編碼器只能用于旋轉范圍360度以?xún)鹊臏y量，稱(chēng)為單圈絕對式編碼器。如果要測量旋轉超過(guò)360度范圍，就要用到多圈絕對式編碼器。編碼器生產(chǎn)廠(chǎng)家運用鐘表齒輪機械的原理，當中心碼盤(pán)旋轉時(shí)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)另一組碼盤(pán)（或多組齒輪，多組碼盤(pán)），在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼，以擴大編碼器的測量范圍，這樣的絕對編碼器就稱(chēng)為多圈式絕對編碼器，它同樣是由機械位置確定編碼，每個(gè)位置編碼不重復，而無(wú)需記憶