(5.24)--4.13 光电式编码器机械测试技术.ppt

测试测试技术技术光电式编码器光电式编码器工作原理：工作原理：将机械转动的角位移转换将机械转动的角位移转换成数字式的电信号。成数字式的电信号。特点：特点：高精度、高分辨率、高可靠性高精度、高分辨率、高可靠性分类：分类：脉冲盘式、码盘式脉冲盘式、码盘式测试测试技术技术脉冲盘式编码器脉冲盘式编码器圆盘上开有两圈相等角矩的缝隙，外圈圆盘上开有两圈相等角矩的缝隙，外圈A为为增量增量码道，内圈码道，内圈B为为辨向辨向码道，内、外圈的码道，内、外圈的相邻两缝隙之间的距离相邻两缝隙之间的距离错开错开半条缝宽。半条缝宽。在内外圈之外的某一径向位置，也开有一缝在内外圈之外的某一径向位置，也开有一缝隙，表示码盘的隙，表示码盘的零位零位。测试测试技术技术当码盘随被测工作轴转动时，每转过一个缝隙就发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。信号的变化。每圈码道上的缝隙数将等于其光敏元件每一转输出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。的脉冲数。利用计数器记录利用计数器记录脉冲数脉冲数，就能反映码盘转过的，就能反映码盘转过的角度角度。测试测试技术技术光栏板上有两个狭缝，其距离是码盘上两个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相邻狭缝距离的1/4倍，并设置了两组对应倍，并设置了两组对应的光敏元件，对应图中的的光敏元件，对应图中的A、B两个信号，两个信号，C信号代表零位脉冲。信号代表零位脉冲。测试测试技术技术辨别辨别旋转方向旋转方向：采用两套光电转换装置。：采用两套光电转换装置。P1、P2两个矩形脉冲相差两个矩形脉冲相差1/4个周期个周期（或相位相差（或相位相差90）。）。测试测试技术技术正转正转时，光敏元件时，光敏元件1比光敏元件比光敏元件2先感光，先感光，D触发器输出为触发器输出为1，计数器进行，计数器进行加法加法计数。计数。反转反转时，时，光敏元件光敏元件2比光敏元件比光敏元件1先感光先感光，D触发器输出为触发器输出为0，计数器进行，计数器进行减法减法计数。计数。正转正转反转反转测试测试技术技术延时电路延时电路的目的：等计数器的加减信号的目的：等计数器的加减信号抵达后，再送入计数脉冲，以保证不丢抵达后，再送入计数脉冲，以保证不丢失计数脉冲。失计数脉冲。零位脉冲零位脉冲接至计数器的复位端，使码盘接至计数器的复位端，使码盘每转动一圈计数器复位一次。每转动一圈计数器复位一次。不论是正转还是反转，计数器每次反映不论是正转还是反转，计数器每次反映的都是相对于上次角度的增量。的都是相对于上次角度的增量。脉冲盘式脉冲盘式编码器称为编码器称为增量式增量式编码器。编码器。测试测试技术技术测量原理：测量原理：把输出的两个脉冲分别输入到可把输出的两个脉冲分别输入到可逆计数器的正、反计数端进行计数，可检测逆计数器的正、反计数端进行计数，可检测到输出脉冲的数量，把这个数量乘以脉冲当到输出脉冲的数量，把这个数量乘以脉冲当量就可测出码盘转过的角度。量就可测出码盘转过的角度。直线距离直线距离测量时，通常把它装到伺服电动机测量时，通常把它装到伺服电动机轴上，伺服电机与滚珠丝杆相连。编码器的轴上，伺服电机与滚珠丝杆相连。编码器的转角对应直线移动部件的移动量。转角对应直线移动部件的移动量。可根据伺服电动机和丝杆的转动以及丝杆的可根据伺服电动机和丝杆的转动以及丝杆的导程来计算移动部件的位置。导程来计算移动部件的位置。应用：位置测量应用：位置测量测试测试技术技术测量原理：测量原理：根据编码器发出的脉冲频率根据编码器发出的脉冲频率或周期来测量。或周期来测量。应用：转速测量应用：转速测量测速采样时间，单位：测速采样时间，单位：s时间时间t内测得的脉冲个数内测得的脉冲个数编码器每转脉冲数编码器每转脉冲数测试测试技术技术1.了解光电式编码器的特点了解光电式编码器的特点2.掌握脉冲盘式编码器的辨向原理掌握脉冲盘式编码器的辨向原理3.掌握光电式编码器的应用掌握光电式编码器的应用教学小结教学小结