光電編碼器使用原理
2010-04-07 14:06:32
光電編碼器,是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器。光電編碼器每轉輸出600個脈沖,五線制。其中兩根為電源線,三根為脈沖線(A相、B相、Z)。電源的工作電壓為 （+5～+24V）直流電源。光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。由于光電碼盤與電動機同軸,電動機旋轉時,光柵盤與電動機同速旋轉,經發光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號,其原理示意圖如圖1所示;通過計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個數就能反映當前電動機的轉速。此外,為判斷旋轉方向,碼盤還可提供相位相差90º的兩路脈沖信號。
工作原理:當光電編碼器的軸轉動時A、B兩根線都產生脈沖輸出,A、B兩相脈沖相差90度相位角,由此可測出光電編碼器轉動方向與電機轉速。如果A相脈沖比B相脈沖超前則光電編碼器為正轉,否則為反轉.Z線為零脈沖線,光電編碼器每轉一圈產生一個脈沖.主要用作計數。A線用來測量脈沖個數,B線與A線配合可測量出轉動方向.
N為電機轉速
Δn=ND測-ND理
例如:我們車的速度為1.5m/s,輪子的直徑220mm,C=D*Pi,電機控制在21.7轉/秒,根據伺服系統的指標, 設電機轉速為1500轉/分,故可求得當ND=21.7*60=130轉/分時,光碼盤每秒鐘輸出的脈沖數為：
PD=130×600/60=1300個脈沖
當測出的脈沖個數與計算出的標準值有偏差時,可根據電壓與脈沖個數的對應關系計算出輸出給伺服系統的增量電壓△U,經過D/A轉換,再計算出增量脈沖個數,等下減去。
當運行時間越長路線越長,離我們預制的路線偏離就多了。這時系統起動位置環,通過不斷測量光電編碼器每秒鐘輸出的脈沖個數,并與標準值PD（理想值）進行比較,計算出增量△P并將之轉換成對應的D/A輸出數字量,通過控制器減少輸個電機的脈沖個數,在原來輸出電壓的基礎上減去增量,迫使電機轉速降下來,當測出的△P近似為零時停止調節,這樣可將電機轉速始終控制在允許的范圍內。
