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線性編碼器(光柵尺)的介紹

2018-12-11 3471次瀏覽 來源:網絡

線性編碼器(光柵尺)的介紹

編碼器(encoder)是將信號(如比特流)或數據進行編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備。 編碼器把角位移或直線位移轉換成電信號,前者成為碼盤,后者稱碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種。接觸式采用電刷輸出,一電刷接觸導電區或絕緣區來表示代碼的狀態是"1"還是"0";非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件時以透光區和不透光區來表示代碼的狀態是"1"還是"0",通過"1"和"0"的二進制編碼來將采集來的物理信號轉換為機器碼可讀取的電信號用以通訊、傳輸和儲存。


線性編碼器同樣使用磁柵編碼陣列和霍爾編碼陣列協調工作,線性編碼器的霍爾編碼陣列叫作"閱讀器", 磁柵編碼陣列叫作"感應標尺".但是線性編碼器采用的霍爾元件是線性霍爾,當霍爾元件保持一定間隙沿磁柵軸線表面移動時,線性霍爾感測出類似正弦波信號的位移量信息。信號分割器重分正弦波微電流信號,可以得到精度非常高的位置信息。理論上講,只要信號分割器分割的足夠細,系統的分辨率可以非常高。在實際工況下,由于雜散磁場、電磁干擾等因素影響,系統分辨率只能達到0.17毫米的水平。由于霍爾編碼陣列元件工作在線性狀態,系統受外界溫度、濕度、雜散磁場、電磁干擾等因素的影響比較大。


直線位移傳感器或光柵尺都可以說是線性編碼器,是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。光柵尺經常應用于數控機床的閉環伺服系統中,可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號為數字脈沖,具有檢測范圍大,檢測精度高,響應速度快的特點。例如,在數控機床中常用于對刀具和工件的坐標進行檢測,來觀察和跟蹤走刀誤差,以起到一個補償刀具的運動誤差的作用。


線性編碼器旋轉編碼器的工作原理類似。它采用了一條固定的不透光帶取代了旋轉碼盤,在不透光帶表面上有一些透光縫隙,而LED探測器組件則被附在運動體上。




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