光电传感器3-光电编码器

本讲学习的主要内容：1光电编码器分类2增量式光电编码器3绝对式光电编码器4光电编码器的应用光电编码器编码器是将直线运动和转角运动变换为数字信号进行测量的一种传感器。有光电式、电磁式和接触式等各种类型。光电编码器1．构造类型转动方式直线—线性编码器转动—转轴编码器光束形式透射式反射式1光电编码器的分类2．信号性质增量式辨别方向零位信号绝对式—绝对式编码器可辨向的增量式编码器不可辨向的脉冲发生器有零位信号无零位信号1光电编码器的分类信号航空插头光电编码器外形图1光电编码器的分类拉线式角编码器利用线轮，能将直线运动转换成旋转运动。1光电编码器的分类（参考德国图尔克传感与自动化技术专业公司）1光电编码器的分类其他光电编码器外形图1光电编码器的分类（2）增量式光电编码器的结构码盘光栏板LED零位标志（一转脉冲）光敏元件

＝360°／条纹数

＝360°／1024＝0.352°

透光条纹结构示意图l－均匀分布透光槽的编码盘2－LED光源3－光栏板上狭缝4－sin信号接收器5－cos信号接收器6－零位读出光电元件7－转轴8－零位标记槽2增量式光电编码器增量式编码器原理动画演示2增量式光电编码器在前图的码盘里圈，还有一个狭缝C，每转能产生一个脉冲，该脉冲信号又称“一转信号”或零标志脉冲，作为测量的起始基准。光栏板上的两个狭缝距离是码盘上的两个狭缝距离的（m+1/4）倍，m为正整数，并设置了两组光敏元件A、B，又称为sin、cos元件。2增量式光电编码器

增量式码盘输出信号为一串脉冲，每一个脉冲对应一个分辨角

，对脉冲进行计数N，就是对

的累加，即，角位移

＝

N。如：

＝0.352，脉冲N＝1000，则：

＝0.352×1000＝352测量精度取决于它所能分辨的最小角度，这与码盘圆周上的狭缝条纹数n

有关，即最小能分辨的角度及分辨率为：分辨力为分辨率为2增量式光电编码器（3）辨向编码器90

ABAB

光敏元件所产生的信号A、B彼此相差90

相位，用于辨向。当码盘正转时，A信号超前B信号90

；当码盘反转时，B信号超前A信号90

。（4）辨向信号编码器ABABA超前于B90°，正向A滞后于B90°，反向绝对式编码器按照角度直接进行编码，直接用数字代码表示。根据内部结构和检测方式有接触式、光电式等。绝对式光电编码器的编码盘由透明及不透明区组成，编码盘上码道的条数就是数码的位数。3绝对式光电编码器绝对式光电编码器原理动画演示3绝对式光电编码器绝对式光电编码器的结构示意图1－光源；2－透镜；3－编码盘；4－狭缝；5－光电元件3绝对式光电编码器绝对式光电编码器测量精度取决于它所能分辨的最小角度，这与码盘上的码道数n

有关，即最小能分辨的角度及分辨率为：分辨力

分辨率为了避免位置不分明而引起的粗大误差，可采用格雷码（Groycode）图案的编码盘。3绝对式光电编码器格雷码和自然二进制码的比较表D十进制B二进制R格雷码D十进制B二进制R格雷码0123456700000001001000110100010101100111000000010011001001100111010101008910111213141510001001101010111100110111101111110011011111111010101011100110003绝对式光电编码器绝对式光电编码器测角仪原理图1－光源；2－聚光镜；3－编码盘；4－狭缝光阑3绝对式光电编码器透光区不透光区零位标志增量式绝对式增量式、绝对式有何区别？3绝对式光电编码器1．位置测量光电编码器位置测量动画演示4光电编码器的应用4光电编码器的应用旋转刀库被加工工件刀具角