增量編碼器的測速實現(xiàn)原理與接口。
與絕對編碼器相比,增量編碼器只是表明相對的軸或滑塊的運動,然后只有當相關的電子系統(tǒng)是動力。必須使用其他手段來確定絕對位置;編碼器制造商可能提供額外的輸出,例如額外的數(shù)據(jù)位,表明何時通過了"索引"標記,或者系統(tǒng)設計者可能包括外部開關,以表明允許旅行的結(jié)束。在某些應用程序中,例如軸編碼器用于控制儀器的操作,缺乏對絕對位置的了解在任何情況下都可能無關緊要。
在典型的增量編碼器中,兩個的探測器利用光學或其他技術提供數(shù)字信號X和Y從十字架上。這兩個信號通過在軸旋轉(zhuǎn)或滑塊距離的規(guī)則間隔內(nèi)調(diào)整軸或滑塊的邏輯狀態(tài)來指示軸或滑塊的運動。但是,信號的邏輯狀態(tài)改變了X相對于那些在信號中Y角形.所產(chǎn)生的基本振蕩信號的相位恒速動作,兩個在,即它們之間有一個90度的相位差。該系統(tǒng)運行的關鍵是當滑塊或軸的運動方向改變時,X和Y由于機械逆轉(zhuǎn),自動逆轉(zhuǎn).這種相位逆轉(zhuǎn)可以用邏輯電路來解釋
計數(shù)器是這樣的,對一個輸入應用上升的邊緣會導致輸出整數(shù)向下計數(shù),而對另一個輸入應用的脈沖會導致它計數(shù)。計數(shù)脈沖由連接到X和Y,以及J-K快閃"操縱"這些脈沖到一個或另一個計數(shù)器輸入,取決于運動方向。這詳細顯示在波形圖X和Y。請注意,在此電路中,或閘門必須具有傳播延遲比數(shù)據(jù)設置時間更長的觸發(fā)器,這也是最短的時間。波形比此傳播延遲要長.因此,有一個最大允許的機械速度,可以由該電路跟蹤無錯誤。幸運的是,大多數(shù)邏輯門操作速度很快,通常不會有嚴重的限制。
兩個信號,X而Y,需要在這種編碼器,以便能夠檢測的方向的運動。在某些應用中,不需要感知運動方向。例如,當記錄旋轉(zhuǎn)機器中軸承的總磨損時,運動方向是不相關的,而運動方向可能已經(jīng)在洗衣機汽車或車內(nèi)汽車電子點火系統(tǒng).在這種情況下,可以使用一個輸出器,輸入一個更簡單的后續(xù)電路,例如指示"總運動"的計數(shù)器;這種裝置通常被稱為"塔喬發(fā)電機"或"轉(zhuǎn)速表"。
顯示電路中圖中,每隔一段時間,每隔一段時間,一個計數(shù)脈沖便會被輸入計數(shù)器。X或Y波形,取決于運動方向。實際上,在每個周期中有四個邏輯轉(zhuǎn)換,每個周期有兩個邏輯轉(zhuǎn)換。X和Y為了從編碼器中獲得最大的分辨率,通過檢測和計算每一個邏輯轉(zhuǎn)換,需要一個更復雜的電路。一個電路設計來以這種方式解釋編碼器輸出時的所有邏輯轉(zhuǎn)換。在這個電路里,Rc網(wǎng)絡,以及施密特倒轉(zhuǎn)器,用以引入清楚界定的信號延遲令=RC=100~2nf=200ns=0.2大象,而相關的Xnor門產(chǎn)生的邏輯性高尖峰持續(xù)這一時期。這個電路運行的全部細節(jié)是作為練習留下的.該電路可與一個典型的1米長的商用線性編碼器一起使用,并在每個邏輯轉(zhuǎn)換之間提供一個完整的20um的編碼器周期和一個可能的數(shù)。X105取決于零啟動位置。為了解決這個問題,需要將二進制計數(shù)器芯片擴展到20位。一個典型的計算機接口卡也會為計數(shù)器的零化提供便利。以及轉(zhuǎn)換對應于正向運動的計數(shù)方向。在讀取計數(shù)器的瞬間,也可能與其他類似的卡片同步。這對一個多軸系統(tǒng)來說可能是很重要的,因為它需要了解:X,Y)驅(qū)動元件在計算機指定的某一瞬間的位置。
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