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线性编码器(光栅尺)的介绍

2018-12-11 816次浏览 来源:网络

线性编码器(光栅尺)的介绍

编码器(encoder)是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。 编码器把角位移或直线位移转换成电信号,前者成为码盘,后者称码尺。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种。接触式采用电刷输出,一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是"1"还是"0";非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是"1"还是"0",通过"1"和"0"的二进制编码来将采集来的物理信号转换为机器码可读取的电信号用以通讯、传输和储存。


线性编码器同样使用磁栅编码阵列和霍尔编码阵列协调工作,线性编码器的霍尔编码阵列叫作"阅读器", 磁栅编码阵列叫作"感应标尺".但是线性编码器采用的霍尔元件是线性霍尔,当霍尔元件保持一定间隙沿磁栅轴线表面移动时,线性霍尔感测出类似正弦波信号的位移量信息。信号分割器重分正弦波微电流信号,可以得到精度非常高的位置信息。理论上讲,只要信号分割器分割的足够细,系统的分辨率可以非常高。在实际工况下,由于杂散磁场、电磁干扰等因素影响,系统分辨率只能达到0.17毫米的水平。由于霍尔编码阵列元件工作在线性状态,系统受外界温度、湿度、杂散磁场、电磁干扰等因素的影响比较大。


直线位移传感器或光栅尺都可以说是线性编码器,是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于数控机床的闭环伺服系统中,可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲,具有检测范围大,检测精度高,响应速度快的特点。例如,在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测,来观察和跟踪走刀误差,以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。


线性编码器旋转编码器的工作原理类似。它采用了一条固定的不透光带取代了旋转码盘,在不透光带表面上有一些透光缝隙,而LED探测器组件则被附在运动体上。




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