数字式传感器

1、 栅式数字传感器；栅式数字传感器； 编码器；编码器； 频率频率/数字输出式数字传感器；数字输出式数字传感器； 感应同步器式数字传感器。感应同步器式数字传感器。()码盘式编码器（绝对脉冲盘式编码器增量编码器编码器）编码器光电式编码器电磁式编码器接触式编码器1360 /2n1360 /2n位数越多，可分辨位数越多，可分辨的角度越小。的角度越小。1360 /2n二进制码为二进制码为有权码有权码，编码，编码Cn,Cn-1，C1对应对应于由零位算起的转角为：于由零位算起的转角为：1112niiiC如如：由二进制码：由二进制码0111过渡到过渡到1000时，即由时，即由7变变为为8时，如果刻度机械加工误差

2、，此时就可能会时，如果刻度机械加工误差，此时就可能会出现出现815间的某个数字。间的某个数字。212(2 )iiniiiAB若第 个码道读出信号分别为： 和 ，11,ii示数若第码道为C111,;0,iiiiiiCACCB若C则若则11nniiiiiiCRCCRRCC或4位二进制码与循环码的对照表位二进制码与循环码的对照表式中： R循环码； C二进制码。 n-常数，总位数 (a) 并行变换电路并行变换电路 (b)串行变换电路串行变换电路 循环码转变为二进制码的电路循环码转变为二进制码的电路 (a) 并行变换电路并行变换电路 (b)串行变换电路串行变换电路 循环码是无权码，直接译码有困难，一般先

3、转换为二进制循环码是无权码，直接译码有困难，一般先转换为二进制码后再译码。码后再译码。 1光源光源 2大孔径非球面聚光镜大孔径非球面聚光镜 3码盘码盘 4狭缝狭缝 5光电元件光电元件 结构原理结构原理 莫尔条纹莫尔条纹 常用光路常用光路 辨向原理辨向原理 细分技术细分技术什么是光栅？什么是光栅？abW光栅传感器光栅传感器光栅数字传感器光栅数字传感器光栅数字传感器是干什么的？光栅数字传感器是干什么的？光栅数字传感器的原理：光栅数字传感器的原理：标尺光栅标尺光栅指示光栅指示光栅莫尔条纹形成莫尔条纹形成2sin2HWWB2sin2HWWB如光栅1沿着刻线垂直方向向右移动时，莫尔条纹将沿着光栅2的栅线

4、向下移动；反之，当光栅1向左移动时，莫尔条纹沿着光栅2的栅线向上移动。 因此根据莫尔条纹移动方向就可以对光栅1的运动进行辨向。例例W=0.02mm, 接收元件尺寸接收元件尺寸1010mm2,在在10mm范围内有范围内有500条刻线参与工作，某几条刻线误差对莫尔条纹位置和形状条刻线参与工作，某几条刻线误差对莫尔条纹位置和形状基本无影响。基本无影响。其放大倍数可通过使角连续变化， 从而获得任意粗细的莫尔条纹。xNWxNW 当可动光栅（主光栅）无论向前或向后移当可动光栅（主光栅）无论向前或向后移动时，在一固定点安装的光电元件只能接收到莫动时，在一固定点安装的光电元件只能接收到莫尔条纹明暗交替的变化，

5、后面的数字电路都将发尔条纹明暗交替的变化，后面的数字电路都将发生同样的计数脉冲，从而无法辨别光栅移动的方生同样的计数脉冲，从而无法辨别光栅移动的方向，也不能正确测量出有往复移动时位移的大小。向，也不能正确测量出有往复移动时位移的大小。因而必须在测量电路中加入辨向电路。因而必须在测量电路中加入辨向电路。辨向逻辑工作原理 Y1Y2AAAABB3124uu1u20 xW4HB4W2W43W1、2光电元件；3、4光栅；A( )光栅移动方向； B( ) 与A ( )对应的莫尔条纹移动方向ABA1u2u1u2uAAuu1u20 xW4W2W43W1u2uAABB344HBY1Y21u2uAAuu1u20

6、xW4W2W43W1u2uAABB344HBY1Y21u2uAAuu1u20 xW4W2W43W1u2uAABB344HBY1Y21u2u在相差在相差B/4B/4位置上安放两个光电元件，得到两个相差位置上安放两个光电元件，得到两个相差/2/2电压信号（电压信号（S S和和C C），将这两个信号整形、反相得），将这两个信号整形、反相得到四个依次相差到四个依次相差/2/2的电压信号。的电压信号。0 0（S S），），9090（C C）180180（S S）270270（C C）。）。在光栅作相对运动时，经过微分电路，在正向运动时，在光栅作相对运动时，经过微分电路，在正向运动时，得到四个微分脉冲（加

7、计数脉冲）；反向运动时，得到得到四个微分脉冲（加计数脉冲）；反向运动时，得到四个微分脉冲（减计数脉冲）。四个微分脉冲（减计数脉冲）。1.光栅信号处理芯片光栅信号处理芯片(HKF710502) 主要功能：信号的同步、整形、四细分、辨向、加减控制、参主要功能：信号的同步、整形、四细分、辨向、加减控制、参考零位信号的处理、记忆功能的实线和分辨率的选择等。考零位信号的处理、记忆功能的实线和分辨率的选择等。2.逻辑控制芯片（逻辑控制芯片（HKE701314） 主要功能：为整机提供高频和低频脉冲；完成主要功能：为整机提供高频和低频脉冲；完成BCD译码；译码；XJ校校验及超速报警。验及超速报警。3.可逆计数与零位记忆芯片（可逆计数与零位记忆芯片（HKE701201) 主要功能：接收从光栅信号处理芯片传来的计数脉冲，完成可主要功能：接收从光栅信号处理芯片传来的计数脉冲，完成可逆计数；接收参考零位脉冲，使计数器确定参考零位的数值，逆计数；接收参考零位脉冲，使计数器确定参考零位的数值，同时也完成清零、置数、记忆等功能。同时也完成清零、置数、记忆等功能。光栅传感器的应用光栅传感器的应用光栅传感器的应用光栅传感器的应用sinimuUt2sin