工业 现场环境下的信号提取技术教学课件 机电一体化技术应用.ppt

机电一体化技术应用光栅尺及数显表头的使用编码器的使用项目一项目一 工业现场环境下的信号提取技术工业现场环境下的信号提取技术项目一项目一 工业现场环境下的信号提取技术工业现场环境下的信号提取技术知知识目目标 通过一个工业现场中经常使用的光栅式传感器的应用实例，结合部分资料，了解传感器的发展历史，熟悉典型的传感器产品以及传感器的发展趋势，掌握传感器的应用特点和结构特点。任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用技能目技能目标 通过实践操作和训练理解，能够基本掌握光栅式传感器在工业现场中的安装方法和使用规律，并能够正确运用到需要测量位移的场合，能够依据工业现场的要求选择合适的传感器规格和测量电路。知知识链接接 传感器 一、任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用传感器按输出信传感器按输出信号的性质分类号的性质分类任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 开关型传感器只输出1和0或开(on）和关(off）两个值。如果传感器的输入物理量达到某个值以上，其输出为1(on状态），在该值以下时输出为0(off状态），其临界值就是开、关的设定值。这种1和0组成的数字信号可直接送入微型计算机中进行处理。任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 模拟型传感器的输出是与输入物理量变化相对应的连续变化的物理量。传感器的输入/输出关系可能是线性的，也可能是非线性的。线性输出信号可被直接使用，而非线性输出信号则需先进行线性化处理后才能被使用。这些信号一般需进行A/D转换，将其转换成数字信号后再送给微型计算机处理。任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 传感器的静态特性是指当被测量处于稳定状态时，传感器的输入值与输出值之间的关系。传感器静态特性的主要技术指标有线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。1 1）传感器的静态特性）传感器的静态特性传感器的基本特性传感器的基本特性2.任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用线性度示意图线性度示意图1 1理论直线；理论直线；2 2实实际特性曲线际特性曲线 (1)线性度。传感器的线性度是指传感器实际输入输出特性曲线与理论直线之间的最大偏差与输出满度值之比，即任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 (2)灵敏度。传感器的灵敏度是指传感器在稳定标准条件下，输出量的变化量与输入量的变化量之比，即 S0为灵敏度；y为输出量的变化量；x为输入量的变化量。任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 (3)迟滞。传感器在正(输入量增大）、反(输入量减小）行程中，输入-输出特性曲线不重合的程度称为迟滞，迟滞误差一般以满量程输出y FS的百分数表示。H m为输出值在正、反行程间的最大差值。迟滞特性一般由摩擦弹性变形引起，大多使用试验方法确定。任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 (4)重复性。传感器在同一条件下，被测输入量按同一方向进行全量程连续多次重复测量时，所得输入输出曲线的不一致程度，称为重复性。重复性误差用满量程输出的百分数表示，即 式(1-4）和式(1-5）中，R m为输出最大重复性误差；y i为第i次测量值；y为测量值的算术平均值；n为测量次数。重复性也用试验方法确定，常用绝对误差表示。重复性实际上表示了测试系统在一段时间内的稳定性。任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 (5)分辨率。传感器能检测到的最小输入增量称为分辨率，在输入零点附近的分辨率称为阈值。对于标尺测量，分辨率往往是最小刻度的一半。对于数字测量系统而言，分辨率是显示值末位有效数字的最小变化。任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 (6)零漂。传感器在零输入状态下，输出值的变化称为零漂。零漂可用相对误差表示，也可用绝对误差表示。产生零漂的原因是测量电路的温度影响，而解决此问题的有效办法是采用差动电路。任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 传感器测量静态信号时，由于被测量不随时间变化，测量和记录过程不受时间限制。而实际中大量的被测量是随时间变化的动态信号，传感器的输出不仅需要精确地显示被测量的大小，还要显示被测量随时间变化的规律，即被测量的波形。传感器测量动态信号的能力用动态特性表示。动态特性是指传感器测量动态信号时，输出对输入的响应特性。传感器动态特性的性能指标可以通过时域、频域以及试验分析的方法确定，其动态特性参数包括最大超调量、上升时间、调整时间、频率响应范围、临界频率等。2 2）传感器的动态特性）传感器的动态特性任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用传感器的发展方向传感器的发展方向3.传感器的集成化和多功能化新型传感器的开发传感器的智能化1.2.2.3.3.任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 光栅尺 二、光栅是一种在基体上刻制有等间距均匀分布条纹的光学元件，用于位移检测的光栅称为计量光栅。光栅尺光栅尺任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 光栅传感器主要由标尺光栅、指示光栅、光路系统和光电元件组成。透射光栅的光路主要从上向下透过两个光栅在光电传感器上留下莫尔条纹形状，通过光电传感器的明暗变化记录次数实现检测。标尺光栅的有效长度即检测范围。必要时，标尺光栅还可以接长，以扩大检测范围。指示光栅比标尺光栅短得多，两者刻有相同的栅距。使用时两光栅互相重叠，两者之间有微小的空隙，使其中一片固定，另一片随被测物体移动，即可实现位移检测。除了透射光栅传感器，反射光栅传感器同样也可以实现位移检测。任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用透射光栅示意图透射光栅示意图任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 当指示光栅和标尺光栅的条纹相交于一个微小的夹角时，由于挡光效应或光的衍射效应，在与光栅条纹垂直的方向上产生明暗相间的条纹，称为莫尔条纹。莫尔条纹有如下重要特性。（1）莫尔条纹由光栅的大量刻线共同形成，对线纹的刻画误差有平均抵消作用，能在很大程度上消除短周期误差的影响。也就是说，光栅上刻画的条纹误差对明暗条纹的影响相对降低，这样可更容易制造光栅。光栅检测的原理光栅检测的原理1.任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 （2）两个光栅相对运动时(光栅条纹的垂直方向），莫尔条纹也上下运动，移动一个栅距(两个光栅条纹之间的距离），在光电传感器上某一点的光强也变化一个周期。（3）莫尔条纹的间距与两个光栅条纹夹角的关系为任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用光栅位移明暗位置与光栅位移明暗位置与光强之间的关系光强之间的关系任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 在实际应用中，被测物体的移动方向往往是不固定的。无论标尺光栅还是指示光栅，当它们向前或向后移动时，在光电传感器中观察的结果均是莫尔条纹做明暗交替变化。因此，只根据一条莫尔条纹信号是无法判别光栅移动方向这时，需要两个有相位差的莫尔条纹进行辨向。辩向原理辩向原理2.任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用两个相位差两个相位差1/41/4周期的标尺光栅周期的标尺光栅任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用辨向系统流程辨向系统流程任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用光栅传感器输出信号示意图光栅传感器输出信号示意图任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 目前，国内外在长度计量方面所用长光栅的栅距大多在4 m以上，圆光栅的角节距大多在20以上，但用光栅系统检测长度的分辨率往往要求达到0.1 m，测角系统的分辨率往往要求达到0.1，因此仅靠栅距本身的分辨率满足不了精密检测的高分辨率要求，必须采用细分技术来提高光栅系统的分辨率。细分技术简介细分技术简介3.任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 莫尔条纹的细分方法有光学细分法、机械细分法和电子细分法等几种。为了自动检测和检测结果的数字显示，光学细分法和机械细分法都离不开电子技术。在实际应用中，电子细分法应用最为广泛。有时，在仪器对细分倍数要求很高时，为了减轻电子细分的工作量或适应某些特殊场合，可对信号先进行光学细分或机械细分，再进行电子细分。任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 （1）莫尔条纹的光学细分是用光学的方法使光栅在一个栅距的位移内发出多个周期的莫尔条纹信号以达到提高分辨率的目的。（2）机械细分在细分原理上与光学细分完全不同，光学细分的实质是使信号频率倍增，而机械细分则是用微动对准来准确地测取栅距的小数部分。机械细分的最大优点是对莫尔条纹信号波形无严格要求而且细分倍数大(可达几百)；其缺点是检测比较麻烦，须手动对零，并且不能进行连续动态检测，从而使应用范围受到限制。任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用 （3）莫尔条纹电子细分法是根据莫尔条纹信号的周期性，在一个周期内进行插值，获得一个信号周期的高分辨力。从频率角度来看，信号的重复频率提高了，因此又称为倍频，由于细分是在信号一个周期内插进多个计数脉冲，所以也把细分称为内插或插补，完成又细分的电路装置称为插补器。任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用任务一任务一 光栅尺及数显表头的使用光栅尺及数显表头的使用光栅尺数显表光栅尺数显表 实训目标 一、熟悉工业控制机中的基本连接操作和串口参数的设置方法，熟悉使用简便方法进行串口程序编写。实训一实训一 光栅尺精密位移检测光栅尺精密位移检测 应用光栅尺和机械滑台搭建一个检测平台，用于精确定位一维轴线上的位置，机械滑台可采用如图所示的手动平移滑台，滑台驱动主要依靠中部滚动丝杆，两端使用线性导轨确定位移方向，中间手轮起动力作用，其行程一般为300400 mm。采用位移行程在250 mm左右的光栅尺在手动平移滑台上搭建一个检测系统，并能够在数显表中显示。实训内容 二、手动平移滑台手动平移滑台(线性模组）线性模组）实训一实训一 光栅尺精密位移检测光栅尺精密位移检测 实训一实训一 光栅尺精密位移检测光栅尺精密位移检测光栅尺安装的平行度保证光栅尺安装的平行度保证 实训一实训一 光栅尺精密位移检测光栅尺精密位移检测 实训一实训一 光栅尺精密位移检测光栅尺精密位移检测检测移动量示意图检测移动量示意图 实训一实训一 光栅尺精密位移检测光栅尺精密位移检测 需用器材 三、实训一实训一 光栅尺精密位移检测光栅尺精密位移检测 操作步骤 四、实训一实训一 光栅尺精密位移检测光栅尺精密位移检测 实训一实训一 光栅尺精密位移检测光栅尺精密位移检测 (3）使用螺钉安装光栅尺，在连接过程中注意不要强迫安装光栅尺的动尺部分，如果连接不成功，则拆卸后重新安装。安装完毕后，轻缓移动滑台并观察光栅尺状态，如果出现光栅尺阻塞现象，则分析产生阻塞的原因并拆卸重新安装。实训一实训一 光栅尺精密位移检测光栅尺精密位移检测 (4）将光栅尺和专用数显表通过连接接头连接，并通电和移动光栅尺的动尺测试光栅尺的检测稳定性，观察缓慢运动时，光栅尺专用数显表头示值变化的稳定性，如果出现示值突变，则可反复在突变处来回移动动尺，确定是操作原因还是设备原因，如果确定是设备原因，则更换光栅尺。实训一实训一 光栅尺精密位移检测光栅尺精密位移检测 (5)将光栅尺和专用数显表头作为检测工具，对比检测百分表的检测结果，并重复试验。填写表1-1，观察和分析误差的来源和对安装的要求。实训一实训一 光栅尺精密位移检测光栅尺精密位移检测 注意事项 五、防尘盖安装示意图防尘盖安装示意图 实训一实训一 光栅尺精密位移检测光栅尺精密位移检测 (3）信号线固定要可靠，在滑台全部范围内，信号线不能脱落或受力，一般在安装时将其固定于中间部位，然后使用扎带固定。(4）在安装时应接地可靠，接地电阻要小于1。(5）调校光栅尺时，必须以光栅尺的长度中心取两边对称点作为调校基准点。实训一实训一 光栅尺精密位移检测光栅尺精密位移检测知知识目目标 编码器是工业中常用的角度和速度测量工具，编码器的分类和基本传感器的原理对应用具有指导作用，掌握光电和磁性编码器的基本转换原理与正反转/零位测量方法，以及连接编码器的基本电路原理。任务二任务二 编码器的使用编码器的使用技能目技能目标 通过实践操作和训练，能够基本掌握编码器在工业现场中的安装方法和使用规律，能够使用编码器测量基本的转动角度和速度，对于需要的场合能够选择合适的编码器种类和规格。知知识链接接 编码器是工业中测量角度的基本传感器，由角度衍生的如速度、加速度等物理量也可以通过测控系统中的时间进行计算。工业中经常使用的是光电编码器和磁性编码器。任务二任务二 编码器的使用编码器的使用 光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，是目前角位移检测中应用最多的传感器。增量式光电编码器由光栅盘(码盘）和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干长方形孔而形成的。由于光电码盘自身有旋转轴，当旋转轴旋转时，经光电二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，其原理如图1-15所示。光电编码器光电编码器 一、增量式光电编码器增量式光电编码器1.任务二任务二 编码器的使用编码器的使用光电编码器系统结构图光电编码器系统结构图任务二任务二 编码器的使用编码器的使用 事实上，通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映编码器轴的转速或者加速度。为判断旋转方向，码盘提供相位差为90的两组透光孔组成辨向系统，通过电路判断正转还是反转，在一般的光电编码系统中，这两组编码称为A、B相，如图中的外圈和中圈虚线所示。另外，为了实现定位，增加了Z相作为基准，由Z相发出零位脉冲作为转动的起始点，如图中内圈虚线所示。A A、B B、Z Z三相三相光电编码盘光电编码盘任务二任务二 编码器的使用编码器的使用 以上编码器组成的编码盘称为增量式光电编码器。其优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适于长距离传输；其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息，由于光电系统有可能产生丢失脉冲信号的现象，并且会产生累积误差，所以不适合高速检测。任务二任务二 编码器的使用编码器的使用绝对式光电编码器绝对式光电编码器2.绝对式光电编码绝对式光电编码器的原理图器的原理图编码器实物图编码器实物图任务二任务二 编码器的使用编码器的使用 绝对式光电编码器与增量式光电编码器的不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形，绝对式光电编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码检测绝对位置。编码的设计可采用二进制码、循环码、二进制补码和格雷码等。它们的共同特点是：可以直接读出角度坐标的绝对值；没有累积误差；电源切除后位置信息不会丢失。但是分辨率是由二进制的位数来决定的，也就是说精度取决于位数，目前有10位、14位等多种。绝对式光电编码器的优点是没有触点磨损，允许转速高，精度和码道数量相关；缺点是结构复杂，价格高。任务二任务二 编码器的使用编码器的使用编码器的应用编码器的应用3.编码器的结构形式编码器的结构形式任务二任务二 编码器的使用编码器的使用 使用时，将轴或孔与所要测量的轴用键或联轴器连接，如图所示。其中，图(a）表示键连接，图(b）表示联轴器，上面的是万向联轴器，下面的是光轴联轴器。安装时将安装法兰和相应的主轴箱体使用螺栓连接，对于空心轴多采用键连接，一般先安装定轴心位置，再配合钻孔安装。键和联轴器示意图键和联轴器示意图任务二任务二 编码器的使用编码器的使用 当完成硬件连接后，需要进行电气连接，即将信号引出至检测或者控制系统中，如图1-21所示。其中，工业上多采用图1-21(d）所示的形式，一般成对使用，如A/差分信号，如果A为高电平信号，则为低电平信号。帧信息示例帧信息示例任务二任务二 编码器的使用编码器的使用任务二任务二 编码器的使用编码器的使用任务二任务二 编码器的使用编码器的使用 编码器的接线均采用多芯屏蔽线，一般的定义如表1-5所示。表中的VCC和0 V是接入电源，需要注意电源电压等级。为A相差分信号和B相差分信号，两相可以组成增量型的转动位置和转动方向，为0位信号，即每转动一圈的零点信号。任务二任务二 编码器的使用编码器的使用工业接插件工业接插件任务二任务二 编码器的使用编码器的使用 磁旋转编码器和旋转变压器 二、磁旋转编码器磁旋转编码器1.磁旋转编码器示意图磁旋转编码器示意图任务二任务二 编码器的使用编码器的使用磁旋转编码器电机磁旋转编码器电机控制原理图控制原理图任务二任务二 编码器的使用编码器的使用 提高磁旋转编码器的分辨率、实现编码器结构的小型化和集成化，是磁旋转编码器应用和控制系统的发展方向，也是近几年来各国研究开发的重点。日本在这方面有着绝对的优势，研制出1001 024 Pr(每圈线数）的增量式磁旋转编码器和64 000 Pr的带温度补偿回路和电路细分的正弦波磁旋转编码器。最近又开发出了1 000 000 Pr的高分辨率磁旋转编码器。任务二任务二 编码器的使用编码器的使用 旋转变压器用于运动伺服控制系统中，是用于角度位置传感和测量的元件。旋转变压器旋转变压器2.任务二任务二 编码器的使用编码器的使用 与光学编码器相比，旋转变压器有以下明显的优点。（1）无可比拟的可靠性，非常好的抗恶劣环境条件的能力。（2）可以运行在更高的转速下(在输出12 bit的信号下，允许电动机的转速达60 000 r/min。而光学编码器，由于光电器件的频响一般在200 kHz以下，在12 bit时，速度只能达到3 000 r/min）。（3）方便的绝对值信号数据输出。任务二任务二 编码器的使用编码器的使用环形变压器式无刷环形变压器式无刷旋转变压器的结构旋转变压器的结构任务二任务二 编码器的使用编码器的使用磁阻式旋转变压器示意图磁阻式旋转变压器示意图任务二任务二 编码器的使用编码器的使用旋转变压器角度位置伺服系统旋转变压器角度位置伺服系统任务二任务二 编码器的使用编码器的使用任务二任务二 编码器的使用编码器的使用任务二任务二 编码器的使用编码器的使用旋变发送机两相输出电旋变发送机两相输出电压和转角的关系曲线压和转角的关系曲线任务二任务二 编码器的使用编码器的使用任务二任务二 编码器的使用编码器的使用 式(1-10）表示在旋变发送机中，合成磁动势的轴线总是位于 f角上，即与励磁绕组轴线一致的位置上同转子一起转动。可以知道，在旋变变压器中，合成磁动势的轴线相应地也在与A相绕组相距 f角的位置上。只是由于电流方向相反，其方向也和在旋变发送机中相差180。若旋变变压器转子转角为 B，则其单相输出绕组轴线和励磁磁场轴线夹角相差=f B。那么，输出绕组的感应电动势应为 UB2()=U2Bmcos (1-11）任务二任务二 编码器的使用编码器的使用旋变变压器输出电动势和旋变变压器输出电动势和失调角的关系曲线失调角的关系曲线任务二任务二 编码器的使用编码器的使用 在很多场合下，旋转变压器可以单独作为测角元件使用，直接与角度信号变换单元连接，由角度变换单元输出角度信号数据。磁阻式旋转变压器就是只起这个作用。任务二任务二 编码器的使用编码器的使用(1）额定励磁电压和励磁频率(2）变压比和最大输出电压 中断允许是指PLC只能在中断允许的情况下才可以进行中断处理。变压比是指当输出绕组处于感生最大输出电压位置时，输出电压和原边励磁电压之比。任务二任务二 编码器的使用编码器的使用(3）电气误差(4）阻抗 输出电动势和转角之间应符合严格的正、余弦关系。如果不符合，就会产生误差，这个误差角称为电气误差。一般而言，旋转变压器的阻抗随转角变化而变化，同时与初、次级之间的相互角度位置有关。因此，测量时应该取特定位置。有这样4个阻抗：开路输入阻抗、开路输出阻抗、短路输入阻抗、短路输出阻抗。在目前的应用中，作为旋转变压器负载的电子电路阻抗都很大，因而往往都把电路看成空载运行。在这种情况下，实际上只给出开路输入阻抗即可。任务二任务二 编码器的使用编码器的使用(5）相位移 相位移指在次级开路的情况下，次级输出电压相对于初级励磁电压在时间上的相位差。相位差的大小，随着旋转变压器的类型、尺寸、结构和励磁频率不同而变化。一般小尺寸、频率低、极数多时相位移大，磁阻式旋转变压器的相位移最大，环形变压器式的相位移次之。任务二任务二 编码器的使用编码器的使用(6）零位电压(7）基准电气零位 中断允许是指PLC只能在中断允许的情况下才可以进行中断处理。确定为角度位置参考点的电气零位点称为基准电气零位。任务二任务二 编码器的使用编码器的使用 旋转变压器的输出信号是两相正交的模拟信号，它们的幅值随着转角做正余弦变化，频率和励磁频率一致。这样的信号还不能直接应用，还需要通过角度数据变换电路，将其转换成明确的角度量，这就是旋转变压器数字变换器(resolver digital converter，RDC）电路。在数字变换中有以下两个明显特征。（1）为了消除由励磁电源幅值和频率的变化所引起的副边输出信号幅值和频率的变化，信号的检测采用正切法，即检测两相信号的比值，这就避免了幅值和频率变化的影响。（2）采用适时跟踪反馈原理测量角度量，是一个快速的数字随动系统，属于无静差系统。任务二任务二 编码器的使用编码器的使用 利用DSP(数字信号处理）技术和软件技术，不用RDC芯片，直接用DSP进行旋转变压器位置和速度变换，已经成为现实。例如，TI公司的DSP芯片TMS320F240就得到了成功应用。用DSP实现旋转变压器的解码，具有以下优点。（1）降低成本，取消了专用的RDC芯片。（2）采用数字滤波器，可以消除速度带来的滞后效应。用软件实现带宽的变换，以折中带宽和分辨率的关系，并使带宽作为速度的函数。（3）抗环境噪声的能力更强。任务二任务二 编码器的使用编码器的使用 实训目标 一、通过光电编码器与数显表的连接与测试，了解编码器的装配调试和使用方法，深入掌握编码器的传感特性和一般使用方法。实训二实训二 光电编码器的角度测量光电编码器的角度测量 实训内容 二、使用如图所示的带有A、B相显示功能的计数器，连接A、B相，利用计数器的计数功能测量旋转角度。图中为多功能计数器仪表，通过前面控制面板上的按钮可进行设置，使特定数值显示在下面一行中，一旦达到这个数值，计数器后面所带的继电器动作，常开触点闭合而常闭触点打开，从而实现控制。其计数功能是依据通过传感接口的脉冲值，每通过一个脉冲，在上面一行数码管显示中会显示增加或者减少一个最小的单位数值。编码计数器编码计数器 实训二实训二 光电编码器的角度测量光电编码器的角度测量 根据计数器的以上功能，可以设想一个试验：利用计数器的计数功能，测量编码器的旋转角度。计数器转动一个数值后，即通过了编码器中的多少个线，与编码器自身一圈多少线数相除后再乘以360就是转动的度数。实训二实训二 光电编码器的角度测量光电编码器的角度测量 接线图应以各个厂家的使用说明书为准，接线定义可能有所不同，但基本定义应该相同。图中，7号端子和6号端子为电源，一般220 V交流电源即可；13号端子和14号端子作为直流电源为编码器供电，需要注意，编码器电源与计数器的电源额定电压应该是相同的，一般为12 V或5 V；A、B相分别接编码器的A、B相即可，一般编码器还有、相，可以略去不接。计数器接线示意图计数器接线示意图 实训二实训二 光电编码器的角度测量光电编码器的角度测量 将编码器相对的接线连接至计数器中，并接通电源。用手轻轻旋动编码器的输出轴，观察计数器中的数码显示情况。利用上述计算方法计算从开始至转动后的角度，并分析可能出现的误差情况。实训二实训二 光电编码器的角度测量光电编码器的角度测量 需用器材 三、实训二实训二 光电编码器的角度测量光电编码器的角度测量 操作步骤 四、(1）将编码器固定在虎钳上，注意使用铜皮包裹住编码器的方形部分，并使用虎钳夹住编码器。编码器编码器 实训二实训二 光电编码器的角度测量光电编码器的角度测量 (2）连接编码器的引出线，注意引出线的定义，分别将编码器的电源线和A、B相线引入相对应的计数器中，并使用万用表测试连接是否可靠。(3）安装计数器的电源线，检查无误后通电测试。(4）旋转编码器的伸出轴，观察在计数器上的正反转显示情况。记下开始旋转时的计数器显示，然后当旋转过一个角度时，记下另一个显示值。(5）利用前面所述的计算方法，计算旋转角度值。实训二实训二 光电编码器的角度测量光电编码器的角度测量 注意事项 五、(2）固定编码器是为了旋转稳定，固定时不要过于用力，只要用手无法直接拔出即可，过大的力会损坏编码器。(1）编码器与计数器的额定工作电压一定要匹配，否则可能产生过大的电流烧坏传感器或计数器电路。(3）接线时需要注意信号线和动力线分开连接，信号线包括编码器的电源，使用万用表检查连接是否可靠。实训二实训二 光电编码器的角度测量光电编码器的角度测量