光栅传感器及光电编码器.ppt

1、光栅传感器、基本工作原理和测量光栅的种类摩尔条纹分馏原理和细分电路、基本工作原理和测量光栅的种类、1、基本工作原理、光栅线放大图、2、光栅的种类测量光栅可以根据用途分为长光栅和圆光栅两类茄子。测量光栅分类、黑白传输长光栅、光栅传感器的配置结构图、莫尔条纹、与水平莫尔条纹相邻的两个着色条纹之间的距离B称为莫尔条纹间距。长晶格横向模式条纹，在图中很容易看到。如果光栅对之间的角度较小，且两个光栅的栅格间距均为W，则莫尔条纹间距B为：值小，条纹几乎与栅格善意方向垂直，因此称为水平莫尔条纹。0，B时，莫尔条纹与主光栅明暗交替变化。此时显示的光栅充当浇口，因此牙齿条纹称为光栅莫尔条纹。横莫尔条纹重要特性：

2、莫尔条纹运动与光栅运动有关。莫尔条纹有变位放大作用。莫尔条纹具有平均光栅误差作用。分馏原理和细分电路，1，分馏原理在实际应用中。大多数被测试物体的移动往往不是单向的，有正向运动，也有反向运动。单个光电元件接收固定的莫尔条纹信号，只能确定着色变化，不能确定莫尔条纹的移动方向，因此不能确定光栅的移动方向，因此不能准确测量位移。(约翰f肯尼迪，美国电视电视剧，)物体向前移动时，可以累积结果脉冲数，物体向后移动时，通过从累积的脉冲数中减去反向运动得到的脉冲数，可以得到正确的测量结果。完成这种辨别任务的电路，就是辨别电路。正弦函数：在表达式中，U是光电元件输出电压，U0是输出信号的平均直流元件，Um是输

3、出信号的正弦交流元件大小。电路原理框，光栅移动时识别电路点波形，在B4中依次放置4个光电元素，原理和细分电路，2，电路细分确定移动的莫尔条纹数的位移量。可测量的最小位移量是光栅。为了提高分辨率，要测量小于围栏距离的位移量，必须使用细分技术。光栅信号分割技术主要是光学分割、电子分割和微电脑软件分割方法。光学分割很少使用，因为结构复杂，调试困难，成本高。电子细分的原理是在莫尔条纹信号变化的周期内发射几个脉冲，以减少脉冲当量。在一个周期内发射N个脉冲可以将分辨率提高N倍，每个脉冲相当于原始围栏的1/n。细分后，脉冲频率原来是N倍，因此也称为N倍。细分和未细分比较，注意：电子细分技术经常使用四倍倍频细

4、化，牙齿细化也是许多其他细化方法的基础。4倍电路细分、电阻桥细分电路、电子细分无法获得高细分数，细分数固定，因此大多数光栅数字显示现在使用微电脑软件细分方法。电脑软件分割、光栅信号的电脑软件分割技术是目前广泛应用和成熟的分割技术。软件细分法通常通过A/D转换将两个差分/2信号转换为微机，然后通过特定的算法计算计算莫尔信号的相位，在牙齿点估计莫尔条纹内的位置点，得到小于晶格距离的细分值，即小数。通过由电路输出分隔的大量脉冲，脉冲频率对应于莫尔条纹变化频率，脉冲当量为光栅螺距值。在大小数合并处理后，通过微机进行数值计算和编码转换等方法，可以获得测量值。使用微电脑软件细分方法，不仅可以获得高细分数，

5、还可以通过编程更改细分数、结构简单、成本降低、可靠性等，非常适合智能检测和控制系统。光电编码器、编码器概述-编码器是将位移量转换为数字代码的传感器，线性编码器、旋转编码器、线性编码器又称为代码盘。编码器和编码器可分别用于测量直线位移和角度位移，但是旋转编码器应用更广，因为许多直线位移是由轴的运动产生的。编码器具有高精度、高分辨率和高可靠性，广泛应用于各种变位测量。光电编码器具有非接触、小、分辨率高的特点，作为精密变位传感器，广泛应用于自动测量和自动控制技术。为科学研究、军事、航天和产业生产提供位移量精密检查手段。光电编码器光电编码器主要由安装在旋转轴上的码盘(码盘)、狭缝、光盘两侧的照明和感光

6、元件等组成，其基本结构如图所示。旋转编码器分为增量编码器和绝对编码器。增量编码器的输出是一系列脉冲，需要累积脉冲的计数系统，通常需要基准数据，即零基准来完成角度变位测量。绝对编码器不需要基准数据和计数系统，并提供与任何位置对应的固定数字代码输出。代码板通常是光学制作的，上面刻有很多同心代码路，每个代码通道都有按照一定规则排列的光和不透明部分，即亮和暗区域。代码磁盘结构是6位二进制磁盘，如图所示。当光线投射到旋转的码盘上时，光线通过亮区和狭缝，然后被感光元件接收。感光元件的排列与光或光强、数字输出为“1”的高光和阴影的感光元件输出对应的信号一致，后者没有光、光弱，数字输出为“0”。因此，当代码旋转到不同的位置时，感光元件输出信号的组合反映了按一定规律编码的数字量，表示码盘轴上的每个变位大小。实际应用程序使用较少的二进制编码器。因为牙齿传感器的小制作误差会导致读数的粗糙误差。主要是二进制码在任何较高的数字上发生变化，所有较低的数字必须同时发生变化。也就是说，如果在某些位置改变编码，光电接收元件输出信号将发生突变。由于评分误差等原因，提前或推迟某个高层的变更，会产生粗差。为了消除粗误差，可以采用相邻位置编码不陡峭的形式。如图所示，代替二进制代码的常用循环代码是6位循环代码磁盘。循环代码是一种没有权利的代码，这在解码上带来了一定的困难。通常先转换为二进制代码，然后解码。可以