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《增量式光电编码器信号处理_显示电路的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、》’‘’‘第期优仔,卯年月实用测试技术、、增量式光电编码器信号处理显示电路的设计朱丹梧,浙江大学光科系光辐射研究所杭州摘要以增量式光电编码器在分布式光度计中应用为例,详细介绍了光电编码器信号处理和显示电路设计,。为光电编码器可靠使用提供简单有效的方法关健词光电编码器、系统定零光电编码器在一分布式光度计中的应用分布式光度计是一种测量光源发光强度空间分布、光通量等参数的精密光学仪器,一分布式光度计是采用光探测器固定不动
2、、、。光源绕垂直水平轴转动的工作方式为了使光度计能采集光源在空间各点的光学参数和保证测量精度,本设计中使川双轴伸的步进电机,来驱动转轴电机一端通过一只谐波减速器与,转轴连接另一端连接一只一型光电、,、,、谐波减速器双轴伸步进电机。编码器系统结构图如图所示王光电编码器丫一印一光电编码器可看作一个转图系统结构图,、,。换器它将垂直水平轴的转角转换成相应的数“输出一个脉冲表示减速电机转动对于。,字量可测量的最小角度间隔是由编码器每转而言是能够满足要求
3、。仪器测角精度为。一周输出的脉冲数和谐波减速器的速比决定,光电编码器输出信号的处理一编码器每转一周产生个脉冲步一,个进电机每转步使编码器输出脉冲对本设计使用了每周个脉冲的编码器和,步距角为的步进电机而言这说明使用速比的谐波减速器则转轴旋转一周编,一编码器可以对减速电机最小量化角码器将输出《众个脉冲因此用片,而。编码不再增加误差例如减速电机转角巧芯片组成可逆计数器来接收计数脉,,。,“二“对应于编码器转角为编冲由于增量式光电
4、编码器转动时其输出端。、、,码器输出脉冲数为个也就是说编码器每凡分别输出相位差的正反向转角脉冲··须经过判向电路才能将正、反向脉冲分离成听示、一、,丁眯几组计数脉冲刊向计数电路如图日日日日日【斗」一于门口·口口口口一口门口口口门口图、判向计数电路判向电路具有整形、微分、,,分离脉冲之功置无法预知的断电后只要转轴产生角位移计。,,能当转抽顺时针转动时端波形滞后算机也无法确定它的正确位置所以整个机械“,,、
5、。姚经判向电路后端输出计数脉冲零点位置的确定是至关重要的一使,、端保持低电平逆时针转动时,端波形超前用了特殊的系统定零方法在垂直水平转盘的、,、弓则端输出计数脉冲端保持低特定位置上各安装一个光断器在旋转机构上,、。、、、、、、。各固定一块金属片开机后垂直轴水平轴依次电平各点波形如图所示,、口经过判向电路之后的。。计数脉冲送人计朝一固定方向旋转当金属片插人光断器凹,,,、遮住光路时光断电路产生一个下跳变信号数电路在其输出端已是经过加减后表录转角,,了
6、。曰接收到此信号之后立即使步进电机停止的位二进制数与计算机连接的接口是二,,。转功同时对相应计数器发出复零信号从而确片三态门缓冲器计算机根据读人的,。,定了的基准位置光断电路如图所示转角值控制转轴转动和对光源在空问各点参一,,。转角反转过零点由硬件完成即为数采样等工作相当于,个脉冲转换成二进制数为增量式光电编码器零点的确定、、而芯,因片具预置数位的功能,、、、和转轴过零点时的处理此如图所示芯片的置数端依次接成以、、侧旧。由、“
7、氏当转轴至零点于系统采用了增量式编码器起始位内产一,、气‘巍几井飞厂了出丁公耳宜图正转过零流程图转轴转角的显示一。一‘显示方法有二种第一种方法用译码显下,,】示与组成的计数电路相同每个转轴用,、片岱芯片当脉冲送人芯’图刘问电路各点愉出自未冲认,,片在其输出端是表示转角的四位码因此可直接与将码转变成七段显示码的,、、芯片连接只是芯片的置数端、依次为、、以刃、冷叉〕。这种方法。转角值是直接显示出来的第二种
8、方法是锁存,显示不断从接口电路读芯片输出的位二进制数、再转换成四位码,通过。比锁存器点亮数码管显示转角与前者比较节省了硬件资源。本文介绍的电路在多种型号的分布式光度计中得到应用,使用简单、性能可靠,它是增量式光电编、有效方法。码器测角的简单图无断电路,
