光学编码器原理,通常由旋转和固定电子电路组成。转子通常是安装在编码器轴上的金属材质、玻璃材质或塑料材质的圆盘。该盘具有某种光学图案,通过电子解码产生位置信息。**光学编码器中的转子盘使用以格雷码图案排列的不透明和透明段。定子具有相应的成对的 LED 和光电晶体管,LED 光通过转子盘的透明部分照射并被另一侧的光电晶体管接收。在电子信号被放大和转换后,就可以用来确定他的位置。
编码器这个词是什么意思
编码器是一种可以测量位移的机电设备。编码器原理通俗说它是一种数字位移传感器,由机械元件和传感头组成,一般分为光学和磁感应类型。机械元件可以是具有沉积或雕刻图案的圆盘(用于旋转型编码器)或尺子(用于线性型编码器)。传感头包括一个光源 (LED) 和一个光传感器(光电探测器),用于读取生成的代码(编码器输出)。
编码器原理-多种编码器类型
较广泛使用的分类是指运动的类型(线性或旋转)。在这两种情况下,它们可以是增量的、半**的或**的,通过简单地计算脉冲来获得增量信息。所以,它取决于先前的状态和转换的值。它的较大缺点在于需要定义零点开始的位置:如果突然断电的情况下,此信息都会丢失。相比之下,在**值编码器中,每个位置都使用一的正确参考代码,如下图,对应于各种轨道中的*特位模式。因此,位置始终是已知的,如果系统断电或关闭,则*定义参考。
编码器原理-圆盘旋转的方向检测
这种仅具有传感头的编码器原理解决方案无法识别盘的旋转方向。为了解决这个问题,使用了另一个光学传感头,其输出信号与**个偏移了 90°;换言之,光学传感头信号是正交的。这种布局产生两个正交方波,每个对应一个传感头(通道 A 和 B),如下图所示。
因此,可以通过逻辑值 0 和 1 对出现的顺序来检测方向。也就是说,如果在 01 之后收到 11,则表示向右移动,而收到 00 将表示向左移动。但是,这不是一可用的优势,从图 4 中绿线分隔的二进制对序列可以看出。只有一个光学传感头,每个周期只有一个脉冲,但如果有两个光学头,一个周期将对应四个脉冲。图 4 显示了两个相关通道(A 和 B)的输出,有助于理解一个通道(A 或 B)的每个周期的四个脉冲的出现,以及通过组合两个波形成的逻辑电平。随着状态从 00 到 01 等的每一次变化,新的组合都会引起计数操作的另一个步骤。
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