光电编码器ppt课件.ppt

编码器编码器1 1 认识编码器认识编码器2 2 编码器的丈量对象编码器的丈量对象3 3 编码器丈量直线位移的方式编码器丈量直线位移的方式4 4 绝对式丈量绝对式丈量5 5 增量式丈量增量式丈量6 6 编码器在数字测速中的运用编码器在数字测速中的运用7 7 编码器在主轴控制中的运用编码器在主轴控制中的运用1 1 认识编码器〔编码器在机器人控制中的运认识编码器〔编码器在机器人控制中的运用〕用〕编码器编码器伺服电机伺服电机伺服电机伺服电机编码器编码器伺服电机伺服电机伺服电机伺服电机编码器编码器编码器编码器编码器编码器播放播放2 2 编码器的丈量对象编码器的丈量对象编码器编码器  轴式轴式套式套式电信号电信号二进制编码二进制编码脉冲脉冲3 3 编码器丈量直线位移的方式编码器丈量直线位移的方式〔〔1 1〕编码器装在丝杠末端〕编码器装在丝杠末端编码器编码器位置反响位置反响 x 经经过过丈丈量量滚滚珠珠丝丝杠杠的的角角位位移移，，间间接接获获得得任任务务台台的的直直线线位位移移x x，，构构成成位位置置半半闭闭环环伺伺服系统x＝＝t/360× 〔〔2 2〕丝杠螺距〕丝杠螺距编码器编码器螺母螺母丝杠丝杠螺距螺距x=？？ 设设: :螺螺距距t=4mmt=4mm，，丝丝杠杠在在4s4s时时间间里里转转动动了了1010圈圈，，求求: :丝丝杠杠的的平平均均转转速速n(r/min)n(r/min)及及螺螺母母挪挪动动了了多多少少毫毫米米？？螺螺母母挪挪动动的的平平均均速速度度v v又又为多少？为多少？ 螺距螺距编码器编码器〔〔3 3〕编码器和伺服电动机同轴安装〕编码器和伺服电动机同轴安装位置反响位置反响 xx＝＝t/360× 〔〔4 4〕编码器和伺服电动机同轴安装〕编码器和伺服电动机同轴安装编码器编码器任务台任务台丝杠丝杠伺服电动机伺服电动机编码器编码器导轨导轨〔〔5 5〕编码器和伺服电动机同轴安装〕编码器和伺服电动机同轴安装编码器编码器光电编码器伺服电动机 联轴器滚珠丝杠滑块光电编码器信号输出伺服电动机电源 〔〔6 6〕编码器两种安装方式比较〕编码器两种安装方式比较编码器编码器 xx  编码器装在丝杠末端与前端〔和伺服电动机同轴〕在位置控制精度上有什么区别？4 4 绝对式丈量〔绝对式丈量〔ABSABS〕〕〔〔1 1〕信号性质〕信号性质编码器编码器0 0 0 0 00 0 0 1 22.5 0 0 1 0 45 1 1 1 1 337.5  输出n位二进制编码，每一个编码对应独一的角度。

 〔〔2 2〕接触式绝对码盘〕接触式绝对码盘编码器编码器4个电刷个电刷 4 4位二进制码盘位二进制码盘 最小分辨角最小分辨角 ＝＝360°360°／／2n 2n 当n＝4，＝360°／24＝22.5°  导电为“1“1〞，非〞，非导电为“0“0〞〞〔〔3 3〕绝对式光电码盘〕绝对式光电码盘编码器编码器LED光敏光敏元件元件5 5 增量式丈量〔增量式丈量〔INCINC〕〕〔〔1 1〕信号性质〕信号性质编码器编码器  输出信号为一串脉冲，每一个脉冲对应一个分辨角，对脉冲进展计数N，就是对 的累加，即，角位移 ＝N 如： ＝0.352，脉冲N＝1000，那么：  ＝ 0.352×1000＝ 352 〔〔2 2〕增量式光电编码器的构造〕增量式光电编码器的构造编码器编码器码盘码盘光栏板光栏板LED零位标志零位标志〔一转脉冲〕〔一转脉冲〕光敏元件光敏元件   ＝＝360°／条／条纹数数 ＝＝360°／／1024＝＝0.352° 透光条纹透光条纹〔〔3 3〕辨向〕辨向编码器编码器90ABAB 光光敏敏元元件件所所产产生生的的信信号号A A、、B B彼彼此此相相差差9090相相位位，，用用于于辨辨向向。

当当码码盘盘正正转转时时，，A A信信号号超超前前B B信信号号9090；；当当码码盘盘反反转转时时，，B B信信号号超超前前A A信号信号9090〔〔4 4〕辨向信号〕辨向信号编码器编码器ABABA 超前于超前于B 90°，正向，正向A 滞后于滞后于B 90°，反向，反向〔〔5 5〕倍频〔细分〕〕倍频〔细分〕编码器编码器  /4/4细分前细分前4细分后细分后 在在现现有有编编码码器器的的条条件件下下，，经经过过细细分分技技术术能能提提高高编编码码器器的的分分辨辨力力细细分分前前，，编编码码器器的的分分辨辨力力只只需需一一个个分分辨辨角角的的大大小小采采用用4 4细细分分技技术术后后，，计计数数脉脉冲冲的的频频率率提提高高了了4 4倍倍，，相相当当于于将将原原编编码码器器的的分分辨辨力力提提高高了了3 3倍倍，，丈丈量量分分辨辨角角是是原原来来的的1/41/4，提高了丈量精度提高了丈量精度〔〔6 6〕零标志〔一转脉冲〕〕零标志〔一转脉冲〕编码器编码器 一转〔360〕CC 在在码盘里里圈圈，，还有有一一条条狭狭缝C C，，每每转能能产生生一一个个脉脉冲冲，，该脉脉冲冲信信号号又又称称““一一转信信号号〞〞或或零零标志志脉脉冲冲，，作作为丈量的起始基准。

丈量的起始基准〔〔7 7〕零标志在回参考点中的作用〕零标志在回参考点中的作用编码器编码器Z 轴参考点轴参考点X 轴参考点轴参考点Y 轴参考点轴参考点回参考点方式回参考点方式SINUMERIK数控数控系统任务方式开关系统任务方式开关〔〔8 8〕回参考点减速开关〕回参考点减速开关编码器编码器限位开关限位开关参考点减速开关参考点减速开关滑块滑块〔〔9 9〕回参考点表示图〕回参考点表示图编码器编码器减速寻觅减速寻觅零标志零标志零标志找到零标志找到参考点位置参考点位置速度速度慢速慢速快速快速行程行程碰到参考点减速开关碰到参考点减速开关播放播放6 6 编码器在数字测速中的运用编码器在数字测速中的运用〔〔1 1〕模拟测速和数字测速的比〕模拟测速和数字测速的比较较编码器编码器MTGU测速发电机测速发电机nU∝∝nMPCn光电编码器光电编码器ff∝∝n〔〔2 2〕〕M M法测速〔适宜于高转速场所〕法测速〔适宜于高转速场所〕编码器编码器 m1T 有有一一增增量量式式光光电电编编码码器器，，其其参参数数为为1024p/r1024p/r，，在在5s5s时时间间内内测测得得6553665536个个脉脉冲冲，，那么转速〔那么转速〔r/min)r/min)为为 ：： n = 60 × 65536 /〔〔1024 × 5〕〕=768 r/min 编编码码器器每每转转产产生生 N N 个个脉脉冲冲，，在在T T 时时间间段段内内有有 m1 m1 个个脉脉冲冲产产生生，，那那么么 转转 速速 〔〔 r/min)r/min)为为: : n n = = 60m1/60m1/〔〔NTNT〕〕〔〔3 3〕〕T T法测速〔适宜于低转速场所〕法测速〔适宜于低转速场所〕编码器编码器 编码器编码器输出脉冲输出脉冲时钟脉冲时钟脉冲fc fc m2 编编码码器器每每转转产产生生 N N 个个脉脉冲冲，，用用知知频频率率fcfc作作为为时时钟钟，，填填充充到到编编码码器器输输出出的的两两个个相相邻邻脉脉冲冲之之间间的的脉脉冲冲数数为为m2m2，，那那么转速么转速(r/min)(r/min)为：为： n n = = 60fc 60fc / / 〔〔Nm2 Nm2 〕〕 有有一一增增量量式式光光电电编编码码器器，，其其参参数数为为1024p/r1024p/r，，测测得得两两个个相相邻邻脉脉冲冲之之间间的的脉脉冲冲数数为为30003000，，时时钟钟频频率率fcfc为为1MHz 1MHz ，，那那么转速〔么转速〔r/min)r/min)为为 ：：n = 60fc /〔〔Nm2 〕〕=60×106/〔〔1024×3000〕〕=19.53 r/min7 7 编码器在主轴控制中的运用编码器在主轴控制中的运用(1)(1)主轴编码器主轴编码器编码器编码器〔〔2 2〕主轴编码器用于〕主轴编码器用于C C 轴控制轴控制编码器编码器主轴编码器主轴编码器回转刀盘回转刀盘自驱刀头自驱刀头CZn工件工件卡盘卡盘主轴主轴〔〔3 3〕主轴编码器用于螺纹车削〕主轴编码器用于螺纹车削编码器编码器 车削螺纹时，为保证每次切削的起刀点不变，防止“乱牙〞，主轴编码器经过对起刀点到退刀点之间的脉冲进展计数来到达车削螺纹的目的。

播放播放起刀点起刀点退刀点退刀点小小 结结编码器编码器1. 编码器器用用来来丈丈量量角角位位移移在在数数控控机机床床直直线进给运运动控控制制中中，，经过丈丈量量角角位位移移间接接丈丈量量出出直直线位移，表达式位移，表达式为 x＝＝t/360× 2. 绝对式式编码器器输出出二二进制制编码，，增增量量式式编码器器输出脉冲3. 增增量量式式编码器器输出出信信号号要要进展展辨辨向向、、零零标志志和倍和倍频等等处置4. 编码器器用用于于数数字字测速速，，有有M法法和和T法法等等方方式式；；在数控在数控车床中用于床中用于C 轴控制和螺控制和螺纹切削。