数字编码器课件

数字编码器李昕颖

第五章数字编码器知识目标能力目标1.掌握绝对编码器与增量编码器的结构。2.掌握各种编码器的工作原理3.了解编码器的应用1.会分析并解决工作中出现的问题。2.能自主学习关于编码器方面的新知识、新技术，并在工作中应用。

一、学习目标一、编码器的分类二、绝对式编码器三、增量式编码器四、应用

目录5.3数字编码器按结构形式直线型：测量线位移旋转型：测量角位移按工作原理码盘式（绝对编码器）脉冲式（增量编码器）一、编码器的分类

绝对式编码器一、绝对式编码器分类

接触式

光电式

电磁式

绝对式编码器1、接触式编码器

结构：码盘与电刷组成；码盘与被测的旋转轴相连，沿码盘的径向安装几个电刷，每个电刷分别与码盘上的对应码道直接接触。

角度电刷位置二进制码对应十进制数0a00000αb000112αc001023αd001034αe010045αf010156αg011067αh011178αi100089αj1001910αk10101011αl10111112αm11001213αn11011314αo11101415αp111115绝对式编码器二进制码盘

绝对式编码器改进的格雷码码盘

格雷码相邻两个数之间只有一位变化

二、内光电效应

十进制数二进制数（C）循环码（R）十进制数二进制数（C）循环码（R）000000000810001100100010001910011101200100011101010111130011001011101111104010001101210101010501010111131011101160110010114111010017011101001511111000图5-18循环码盘表5-2十进制数、直接二进制码和循环码对照表二进制与格雷码的转换

用R表示格雷码，用C表示二进制码二进制码转换成格雷码规则：

将二进制码与其本身右移一位后并舍去末位的数码做不进位加法，得到的就是格雷码

格雷码转换成二进制绝对式编码器2、光电式编码器

结构：安装在旋转轴上的编码圆盘（码盘），窄缝以及安装在圆盘两边的光源与光敏元件。3.电磁式编码器电磁式编码器是在圆盘上按一定的编码图形，做成磁化（磁导率高）区和非磁化区（磁导率低），采用小型磁环或微型马蹄形磁芯作磁头，磁头或磁环紧靠码盘，但又不与它接触，每个磁头上绕两组绕组，原边绕组用恒幅恒频的正弦信号激磁，副边绕组用作输出信号，由于副边绕组上的感应电动势与整个磁路的磁导有关，因此可以区分状态“1”和“0”。几个磁头同时输出，就形成了数码。脉冲盘式编码器（增量编码器）的输出是一系列脉冲，需要一个计数系统对脉冲进行加减(正向或反向旋转时)累计计数，一般还需要一个基准数据即零位基准，才能完成角位移测量。

2脉冲盘式编码器

脉冲盘式编码器是在圆盘上开有内、外两圈相等角矩的缝隙，内、外圈的相邻两缝隙之间的距离错开半条缝宽。在内外圈之外的某一径向位置，也开有一缝隙，表示码盘的零位，码盘每转一圈，零位对应的光敏元件就产生一个脉冲，称为“零位脉冲”。

光栏板上有两个狭缝，其距离是码盘上两个相邻狭缝距离的四分之一倍，并设置了两组对应的光敏元件，对应图中的A、B两个信号（四分之一间距差保证了两路信号的相位差为900，便于辨向），C信号代表零位脉冲。

当码盘随被测工作轴转动时，每转过一个缝隙就发生一次光线明暗的变化，通过光敏元件产生一次电信号的变化，所以每圈码道上的缝隙数将等于其光敏元件每一转输出的脉冲数。利用计数器记录脉冲数，就能反映码盘转过的角度。工作原理光电式编码器的应用-测转速频率法：在给定时间内，使门电路选通，编码器输出脉冲允许进入计数器计数。然后由下式求出其转速：例：设某编码器的额定工作参数是N＝2048脉冲/转，在0.2S时间内测得8192个脉冲，求其转速。解：根据上式有：光电式编码器的应用-测转速周期法：通过计数编码器一个脉冲间隔内（半个脉冲周期）标准时钟脉冲个数来计算其转速，因此，要求时钟脉冲的频率必须高于编码器脉冲的频率例：设某编码器的额定工作参数为N＝1024脉冲/转，标准时钟脉冲周期T＝10－6