亨士樂光電編碼器的結(jié)構(gòu)解析

用戶是如何確定HENGSTLER編碼器的旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)位置和旋轉(zhuǎn)速度的呢？這次我們使用一個(gè)光電編碼器的結(jié)構(gòu)組成來做一個(gè)簡短的解釋。



光電編碼器主要由四部分組成：①LED發(fā)光元件；②透鏡；③碼盤；②光接收IC。

首先，LED光元件的光是無序光。光通過透鏡集中并轉(zhuǎn)換成定向光。在代碼標(biāo)簽上，幾個(gè)矩形的孔被均勻地打開（光和光）。光接收IC上的發(fā)光二極管和其他電子元件由信號(hào)轉(zhuǎn)換的電子部分處理，最終輸出“A相”和“B相”的兩個(gè)方波。

相同相位A和相位B的相位關(guān)系是通用的，相同相位A與相位B相差1/4周期輸出。通過處理相位A和相位B的編碼器輸出，可以清楚地跟蹤電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向、位置和速度。然后我們將討論如何識(shí)別它們。

亨士樂編碼器旋轉(zhuǎn)方向的檢測(cè)

編碼器軸的旋轉(zhuǎn)方向可以通過檢測(cè)相位A和相位B的出現(xiàn)順序來確定。例如，如果亨士樂編碼器碼盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，相位B隨后出現(xiàn)為相位A。如果碼盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則相位B出現(xiàn)在相位A之前。這樣的結(jié)構(gòu)不僅可以用于確定旋轉(zhuǎn)方向，而且還用于確定水平行駛時(shí)的移動(dòng)方向。

亨士樂編碼器旋轉(zhuǎn)位置的檢測(cè)

碼盤（光柵盤）是一個(gè)具有一定直徑的圓形板，分為幾個(gè)矩形孔。這里我們一周測(cè)量360個(gè)矩形孔。由于每個(gè)矩形孔都發(fā)出脈沖信號(hào)，因此可以識(shí)別出每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)于一度的旋轉(zhuǎn)位置。如果圓3600周圍有矩形孔，則可以以相同的方式檢測(cè)0.1度的角度。

亨士樂編碼器旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)

測(cè)量編碼器輸出的脈沖頻率和編碼器分辨率，然后根據(jù)以下公式計(jì)算編碼器速度。

轉(zhuǎn)速（r/min）=（脈沖頻率/分辨率）*60

使用HENGSTLER旋轉(zhuǎn)編碼器，可以靈活控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向、位置和速度。如圖4所示，微處理器發(fā)送控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)電機(jī)，安裝在電機(jī)軸上的編碼器輸出信號(hào)。之后，編碼器計(jì)數(shù)器用于處理編碼器輸出，并將其與微處理器控制信號(hào)進(jìn)行比較。通過比較驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制信號(hào)和電機(jī)旋轉(zhuǎn)的結(jié)果，僅向電機(jī)提供目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)所需的功率。這種封閉結(jié)構(gòu)中的比較計(jì)算形式稱為閉環(huán)。



實(shí)現(xiàn)高精度操作

此時(shí)，我們需要對(duì)編碼器的工作原理有一個(gè)大致的了解。現(xiàn)在我們回到HENGSTLER編碼器的其他應(yīng)用。

如果有人問你編碼器是做什么的？簡單的答案是測(cè)量旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)方向、數(shù)量和角度。所以一般來說，編碼器的應(yīng)用，我們可以引用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器。

然而，范圍似乎太廣了。更準(zhǔn)確地說，機(jī)械設(shè)備具有高精度操作。對(duì)于電風(fēng)扇等家用電器，無刷電機(jī)沒有問題，因此不需要編碼。相反，由于對(duì)高精度操作的要求，編碼器廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、AGV、模塊和其他工業(yè)設(shè)備。

此外，本文開頭介紹的電梯還將使用編碼器，用于對(duì)自動(dòng)移動(dòng)要求較高的設(shè)備。近年來，HENGSTLER編碼器在混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和電動(dòng)汽車中的應(yīng)用越來越廣泛。

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