霍尔式胶印机旋转编码器设计

1、霍尔式胶印机旋转编码器设计实现胶印机印刷工艺过程的程序控制系统()需用多个对纸张位置、旋转角度举行检测,传感器数量的增多给安装、调试和用法造成诸多不便，使设备的牢靠性降低，电气控制系统的成本增强。分析胶印机的功能和机械传动系统发觉，胶印机的合压、打码、拨码、喷粉和双回转功能属挨次控制，可通过检测收纸辊的旋转角度，实现程序控制。考虑到胶印机存在油、墨、水和落尘污染，又属延续运行的苛刻应用环境，磁敏型传感器较为适合，但对控制工位相对少的胶印机来说，选用磁旋转又显得价格昂贵。因此，基于开关型霍尔设计了霍尔式胶印机旋转编码器系统(以下简称霍尔旋转编码器)，使传感器的安装、调试、布线简化，节约了plc的

2、输入接口资源，在胶印机控制系统中的应用取得了胜利。1 霍尔旋转编码器原理框图霍尔旋转编码器主要由旋转磁铁组合、取样电路和信号处理电路等部分组成，1所示。其中，旋转磁铁组合安装在胶印机收纸辊上，霍尔旋转编码器电路部分固定在机体上，敏感面向准磁极，两者间距小于5 mm，对收纸辊的旋转角度举行取样。因磁极的位置是确定的，所以取样信号是肯定位置量。假如取样电路具有识别印刷工艺起点和位置挨次控制点的能力，那么印刷的过程就能通过一个传感器的多点取样，实现程序控制。取样的基础是基于霍尔电路a3144，明显单一霍尔芯片不能实现包括起始点和挨次点的取样，需要对取样电路举行特别设计，以满上述要求。取样电路猎取的位

3、置信号送信号处理电路，经软件系统对信号举行推断处理，确认后输出编码信息。2 取样电路系统设计21 双霍尔取样系统结构与原理按照开关型霍尔电路原理，霍尔芯片只对一个方向的磁场有效，这就是说霍尔芯片的一个感应面为磁体的s极敏感，那么另一面一定是n极敏感，假设这两面分离叫s面和n面。将两个开关型霍尔芯片a和b的相同敏感面(例如n面)相对，a在前，b在后叠放，组成一双霍尔取样电路ab。芯片a的输出定义为va，芯片b的输出定义为vb，明显对来自同一方向的磁体，芯片a对s极敏感，芯片b对n极敏感，即s极触发双霍尔ab，则va输出，n极触发ab，则vb输出，参见图2。这种设计使取样芯片组对两个磁场方向都敏感

4、，因芯片自立输出，具有识别磁极的能力。因为磁体组的s极、n极有位置间隔，所以va,vb信号在时光上不重叠。当s，n1，n2， n3，n4旋转一周挨次触发ab时，芯片a将输出一个脉冲，称之为“起始点”或零信号；芯片b将输出四个脉冲，称之为“挨次点”信号。基于这种思想设计取样电路，实现了对旋转磁体组各磁极的识别功能，尤其关键的是能确定印刷过程的起始点。22 胶印机磁体组合设计 用于胶印机的磁体组合由5块稀土磁钢构成，其中一个磁体的s 极朝外且对应印刷“合压”位置，另外四个磁体的n极朝外，分离对应“打码”、“拨码”、“喷粉”和“双回转”工艺过程位置。因设备间存在差异，“打码”、 “拨码”位置可同步调

5、节。磁铁组合安装在胶印的收纸辊上，每完成一次印刷过程，收纸辊旋转一周，通过检测磁体位置，实现了对胶印机印刷过程的程序控制。3 霍尔旋转编码器电路设计编码器电路的核心采纳了 technology inc，生产的12c508a微控器。它基于coms设计，采纳risc结构，片内程序存储器eprom和数据存储器ram，集成了上电复位电路 (por)、时钟(intrc)、定时器(wdt)等功能单元，具有小型化封装(8-lead sioc)、低功耗(2)取样轮每旋转一周，软件系统完成一个编码序列转换。编码脉冲低电平宽度由软件打算，与旋转速度无关，而高电平宽度则由磁体n极间隔打算。因此一个完整的编码序列包含了起始点、挨次位置间隔和旋转周期三个方面的信息。4 软件系统设计pic12c508a微控器，采纳精简命令集系统，除跳转命令外绝大多数命令周期为.42 软件系统程序清单软件设计包括初始化程序、主程序和延时子程序，参考程序清单如下。(1)寄存器定义与初始化程序5 结 语霍尔旋转编码器具有开关型的优点，它基于容易有用的原则设计，挺直猎取位置信号，原理上与结构复杂精密的磁旋转编码器不同。该系统在胶印机上的应用取得了较好效果，性能稳定牢靠，