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編碼器元件及其應(yīng)用

作者: 時間:2012-04-06 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

是一種可替代炭膜電位器的新型數(shù)字式電子,有著良好的市場應(yīng)用前景和發(fā)展空間。廣泛應(yīng)用于家用電器、汽車音響、通訊設(shè)備、多媒體、音響、儀器儀表設(shè)備、數(shù)控機床、醫(yī)療設(shè)備、工程機械、航空航天設(shè)備、智能控制、物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備等,具有極大推廣應(yīng)用的價值。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/186667.htm

1 的分類:

按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分為:和編碼器組件;

按使用方式分為:旋轉(zhuǎn)式和直線式;

按技術(shù)原理分為:接觸式(電刷機械接觸)和非接觸式(含有:光學(xué)式、光電感應(yīng)式、磁感應(yīng)式、磁電感應(yīng)式…);

按工作原理分為:增量型和絕對型。

2 部分編碼器元件產(chǎn)品(圖一)

1.JPG

(圖一:編碼器元件)

3 編碼器元件工作原理

本文將對增量型編碼器和絕對型編碼器的工作原理和應(yīng)用進(jìn)行介紹。

在編碼器的本體(脈沖碼盤)中預(yù)先根據(jù)不同的產(chǎn)品要求,制作金屬導(dǎo)通區(qū)與塑膠絕緣區(qū),導(dǎo)通區(qū)與絕緣區(qū)的角度、形狀大小,決定著產(chǎn)品最終的信號輸出形式。

3.1增量型編碼器:

在旋轉(zhuǎn)過程中,能輸出二組或二組以上,有周期性變化并有相位時序差的編碼器 .

(1) 產(chǎn)品特點:

a) 可以360度旋轉(zhuǎn);

b) 在旋轉(zhuǎn)過程中,能夠產(chǎn)生高、低電平周期性變化的輸出信號,沒有固定的起始點和終點;

c) 能在任一位置停下或起步;

d) 使用時,一般不注重停下位置的結(jié)果,只強調(diào)過程的信號變化。

(2) 產(chǎn)品構(gòu)造:

該產(chǎn)品主要由軸芯、本體、支架、定位片、接觸刷等組成。

(3) 輸出信號:

通過旋轉(zhuǎn)軸芯帶動接觸刷,產(chǎn)生通、斷,輸出二組或二組以上,有周期性變化并有相位時序差的脈沖信號。

a) 輸出二組信號時,一般分為:A相、B相,相位間的相位差為相互延遲1/4脈沖周期,根據(jù)通斷的先后順序,判斷產(chǎn)品的旋轉(zhuǎn)方向(信號遞增或遞減),如圖二所示:

2.jpg

(圖二:二組信號方波)

b) 輸出三組信號時,一般分為:A相、B相C相,通過三組信號的通斷先后順序(時間差)來判定信號的遞增或遞減,三組信號在導(dǎo)通的狀態(tài)時互不相交,從而使成品的相位差相對變大。信號增減更易識別,更穩(wěn)定,不易出現(xiàn)亂碼,如圖三所示:

3.jpg

(圖三:三組信號方波)

(4) 如何判斷旋轉(zhuǎn)方向及計數(shù)

根據(jù)脈沖信號的輸出的特點,常用的判斷方式有以下二種(詳見圖四所示):

a)比較法

在一個脈沖周期內(nèi),A、B相可以用四種運動時序表示,正轉(zhuǎn)時為:11、01、00、10;反轉(zhuǎn)時為:11、10、00、01,把此輸出值保存起來,與下一個A、B相輸出值做比較,即可得出運動方向(如果A、B相輸出11后輸出01,則為順時針;如果輸出11后輸出10,則為逆時針)。

這種方式對產(chǎn)品的要求較高,不易產(chǎn)生誤碼,但每次均需從11狀態(tài)開始。

b)邊沿觸發(fā)

由高電平向低電平變化的瞬間稱為下降沿,由低電平向高電平變化的瞬間稱為上升沿。如果A相輸出為下降沿時,B相出現(xiàn)一個高電平,這時為順時針旋轉(zhuǎn);當(dāng)A相輸出為下降沿時,B相出現(xiàn)一個低電平,這時為逆時針方向旋轉(zhuǎn)。長:15cm 文字體如:switching小五號

1.JPG

(圖四:比較法、邊沿觸發(fā))

3.2 絕對型編碼器:

在每個定位處輸出與位置相對應(yīng)的二進(jìn)制代碼的編碼器。

(1) 產(chǎn)品特點:

a)產(chǎn)品上設(shè)定每個檔位固定的信號輸出方式,分別為0、1組合,應(yīng)用此代碼輸出信號,可進(jìn)行各種不同功能的設(shè)計;

b)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)到同一檔位時,輸出的信號是一致的;

c)使用時,一般不考慮中間運動過程,只注重停止位置的輸出信號。

(2) 產(chǎn)品構(gòu)造:

主要由軸芯、本體、支架、定位片、接觸刷等組成。它與增量型旋轉(zhuǎn)編碼器的最大差異是本體接觸片的形狀。

(3) 輸出信號:

通過編碼器的旋轉(zhuǎn)運動,在停止位置產(chǎn)生出有規(guī)則對應(yīng)的固定編碼信號,如表一所示:

(表一:絕對型編碼信號)

2.jpg

4 編碼器的產(chǎn)品應(yīng)用及一般應(yīng)用電路:

編碼器元件應(yīng)用領(lǐng)域有:功放、音響、調(diào)音臺、汽車音響、對講機、電臺、鼠標(biāo)、鍵盤、示波器、微波爐、電磁爐、洗衣機、空調(diào)等。

編碼器的參考應(yīng)用電路如圖五所示。

3.jpg

(圖五:參考應(yīng)用電路圖)

5 結(jié)束語

編碼器元件是傳統(tǒng)產(chǎn)品電位器的升級產(chǎn)品,它將代替一大部分傳統(tǒng)的炭膜電位器,展現(xiàn)出極大地生命力。在高端裝備制造、節(jié)能和新能源汽車、新一代信息技術(shù)、新能源裝備及節(jié)能環(huán)保裝備等新興產(chǎn)業(yè)中都能找到它的身影。編碼器國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),已由工信部批準(zhǔn)立項,廣東升威電子制品有限公司主導(dǎo)編寫該產(chǎn)品的一系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),通過標(biāo)準(zhǔn)的制定,可以有效地引導(dǎo)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,促進(jìn)企業(yè)自主創(chuàng)新,保證產(chǎn)品質(zhì)量,規(guī)范市場秩序,降低行業(yè)經(jīng)營成本,減少資源的浪費,提高產(chǎn)品在國際市場的競爭能力,有利于行業(yè)的快速發(fā)展。

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