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光栅尺与旋转编码器


2017-04-28 10:36   点击:47
                           光栅尺测量系统由光源、透镜、标尺光栅、指示光栅、光敏元件和信号处理电路组成。通常情况下,除标尺光栅与工作台装在一起随工作台移动外,光源、透镜、标尺光栅、指示光栅、光敏元件和信号处理电路均装在一个壳体内,做成一个独立部件固定在机床上。这个部件称为光栅的读数头,其作用是将莫尔条纹的信号转换成所需的电脉冲信号。当标尺光栅随工作台一起移动时,光源通过聚光镜后,透过标尺光栅和指示光栅形成忽明忽暗的莫尔条纹;光敏元件把光信号转换成电信号,然后通过信号处理电路的放大、整形、鉴相、倍频后输出或显示。为了测量转向,至少要放置两个光敏元件,两者相距 1/4 莫尔条纹间距,这样当莫尔条纹移动时,会得到两路信号相位相差π /2 的波形;将输出信号送入鉴向电路,即可判断移动方向。
    旋转编码器是一种角位移传感器,分为光电式、接触式和电磁式三种,光电式旋转编码器是闭环控制系统中最常用的位置传感器。旋转编码器可分为增量式编码器和绝对式编码器两种。光电式增量编码器测量系统由光源、聚光镜、光电码盘、光电码盘狭缝、光栏板、光敏元件和信号处理电路组成。当光电码盘随工作轴一起转动时,光源通过聚光镜,透过光电码盘和光栏板形成忽明忽暗的光信号,光敏元件将光信号转换成电信号,然后通过信号处理电路的整形、放大、分频、计数、译码后输出或显示。为了测量旋转方向,光栏板的两个狭缝距离应为 m + (1/4) τ ( τ为码盘两个狭缝之间的距离,即节距, m 为任意整数 ) ,这样,两个光敏元件的输出信号就相差了π /2 相位;将输出信号送入鉴相电路,即可判断码盘的旋转方向。

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