關(guān)于增量式光電編碼器過電流保護的設(shè)想

光電編碼器是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的一種角位移或角速率測量傳感器，分為絕對式和增量式兩種類型.增量式光電編碼器以休積小，價格低，精度高等優(yōu)點，應(yīng)用更為廣泛.目前我們井隊自動送鉆電機上使用的就是這種編碼器。

1、增量式光電編碼器的工作原理

增量式光電編碼器是根據(jù)輸出脈沖源和脈沖計數(shù)來確定碼盤的轉(zhuǎn)動方向和相對角位移量的.它是由光柵盤和光電檢測裝置組成，一般輸出A，B，z三路脈沖信號.光電編碼器每旋轉(zhuǎn)一圈z信號端輸出僅一個脈沖，故z信號主要用于同步或調(diào)零，一般不需做額外處理，而A，B信號包含了被測對象的旋轉(zhuǎn)方向，旋轉(zhuǎn)速率等信息。
轉(zhuǎn)動方向的判斷:當(dāng)碼盤正傳時，A道脈沖波形比B道超前9o 度，而反轉(zhuǎn)時，A道脈沖波形比B道滯后90度，A道整形波的下沿觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)產(chǎn)生正脈沖與B道整形波相”與”，所以碼盤正轉(zhuǎn)時只有正向脈沖輸出，反轉(zhuǎn)時，只有逆向脈沖輸出，通過正向還是逆向就可以判斷電機的轉(zhuǎn)動方向。
轉(zhuǎn)速大小的判斷:光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉(zhuǎn)時，光柵盤與電動機問速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出脈沖信號，脈沖信號個數(shù)與被測角位移變化量成線性關(guān)系，所以通過計算每b Ye電編碼器輸出脈沖的個數(shù)就能計算出當(dāng)前電動機的轉(zhuǎn)速。

2、增量式光電編碼器過電流設(shè)想原因

電子系統(tǒng)采用CMOS 電路越來越多，電子系統(tǒng)的印刷電路板尺寸越來越小，電容藕合的問題日趨嚴(yán)重，且電子系統(tǒng)所用半導(dǎo)體器件的低壓化(目前已降至3.3V甚至更低)，因此電子系統(tǒng)中電路保護已成為設(shè)計。
與制造的頭等大事.在各種原因造成的過電壓和過電流中，雷電占了相當(dāng)大的一部分，受雷電破壞的電子系統(tǒng)常常不是直接受到雷擊，而是通過電纜線間接受到影響的.云層放電和云層間放電比雷擊高2O倍，它們電放時產(chǎn)生的電場是垂直幅射到地面上，范圍很寬，這時地面如同電容器的極板，電磁脈沖通過電容藕合到地下電纜，再傳到電子系統(tǒng)的輸入或輸出端.本隊編碼器就曾經(jīng)受到過雷電影響，導(dǎo)致電路燒毀，編碼器l通道A丟失，這也是影響我有此設(shè)想的一個原因。

3、增量式光電編碼器過電流保護設(shè)計要求

對于電路保護一般可以采取接地，介質(zhì)隔離，屏蔽，在關(guān)鍵部位采用電路保護用元器件等.大多昂貴的電路都采用電路保護用元器件，
已構(gòu)成多級電路，提高安全畦能，本設(shè)想也采用此方法，這里選用瞬變電壓抑制二極管(TVs).在規(guī)定的反向應(yīng)用條件下，當(dāng)承受過電流和過電壓時，其工作阻抗降至很低的導(dǎo)通值，允許大電流通過，以保護電(上接第16頁)分量法及其它選線手段均有使用.但是，由于裝置要使用的諧波分量在信號中所占比例較小，難于分離和提取，及負荷的諧波干擾，使基于諧波原理的裝置在實際運行中出現(xiàn)誤判.首半波原理的前提假設(shè)是發(fā)生故障時相電壓在最大值附近，但實際運行中，故障時的相電壓有可能出現(xiàn)在零附近，這使該方法的應(yīng)用受到很大限制.其余多數(shù)選線方法都是基于故障后的穩(wěn)態(tài)信號進行分析，但穩(wěn)態(tài)時的接地電流很小，使基于幅值比較的保護選線精度降低.然而，單相接地時接地電容電流的暫態(tài)分量往往要比其穩(wěn)態(tài)值大幾倍到幾十倍，利用這些暫態(tài)信息進行分析要更有效，準(zhǔn)確。

綜上所述，筆者認為利用能對突變的，微弱的非平穩(wěn)故障信號進行精確處理的小波分析理論或者其他理論，可以很好的從電磁暫態(tài)過程中提取故障特征，構(gòu)成編碼器有效的選線判據(jù)。當(dāng)然，這還需進行更深一步的研究與論證。

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