[科普中国]-零标志脉冲

增量式光电编码器中,在光电码盘的里圈有一条透光条纹C,用以每转产生一个脉冲,该脉冲信号又称一转信号或零标志脉冲,作为测量基准。同样,该脉冲也以差动形式输出。1

相关概念——增量式光电编码器光电编码器由IED(带聚光镜的发光二极管)、光栏板、光电码盘、光敏元件及信号处理电路(印制电路版)组成。其中,光电码盘是一块玻璃圆盘上镀上一层不透光的金属薄膜,然后在上面制成圆周等距的透光与不透光相同的条纹,光栏板上具有和光电码盘上相同的透光条纹(码盘也可由不锈钢薄片制成)。当光电码盘旋转时,光线通过光栏板和光电码盘产生明暗相间的变化,由光敏元件接收。光敏元件将光信号转换成电脉冲信号。光电编码器的测量精度取决于它所能分辨的最小角度,而这与码盘圆周的条纹有关,即分辨角,如条纹数为2500,则分辨角a=360°/2500=0.144°。

实际应用的光电编码器的光栏板有两组条纹A和B,A相与B相的条纹彼此错开1/4节距,其输出波形如右图所示,两组条纹相对应的光敏元件所产生的信号彼此相差90°相位,用于辨向。当光电码盘正转时,A信号超前B信号90°,当光电码盘反转时,B信号超前A信号90°,数控系统正是利用这一相位关系来判断方向的。

光电编码器的输出信号和为差动信号,差动信号大大提高了传输的抗干扰能力。在数控系统中,常对上述信号进行倍频处理,以进一步提高分辨率。例如,配置2500脉冲/r的光电编码器的何服电动机直接驱动8mm螺距的滚珠丝杠,经4倍频处理后,相当于10000脉冲/r的角度分率,对应工作台的直线分辨率由倍频前的0.0032mm提高到0.0008mm。2

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学