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光電編碼器的計(jì)數(shù)電路設(shè)計(jì)及數(shù)字濾波
更新時(shí)間:2014-02-13   點(diǎn)擊次數(shù):3361次

一、光電編碼器的計(jì)數(shù)電路設(shè)計(jì)及數(shù)字濾波

  光電編碼器是一種高精度的角位置測(cè)量傳感器,在數(shù)控車(chē)床中常用于檢測(cè)主軸系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速和角位移,也經(jīng)常在伺服系統(tǒng)中用于檢測(cè)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速。但是,光電編碼器在其安裝基座的機(jī)械振動(dòng)激勵(lì)下,會(huì)不可避免地導(dǎo)致其主碼盤(pán)的振動(dòng),從而引起輸出波形的畸變,zui終引起計(jì)數(shù)錯(cuò)誤,使伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行,影響數(shù)控機(jī)床的加工精度和定位精度。為此,可以采用數(shù)字濾波的方法來(lái)減少計(jì)數(shù)誤差,但存在以下缺點(diǎn):
  
1、數(shù)字濾波要占用CPU時(shí)間,而且隨著所用光電編碼器數(shù)量的增加而增加,故不能適應(yīng)較大系統(tǒng)的要求。
  
2、數(shù)控車(chē)床進(jìn)行螺紋插補(bǔ)時(shí),需要準(zhǔn)確讀取光電編碼器的計(jì)數(shù)值,以獲取主軸位置信息,但此時(shí)CPU沒(méi)有時(shí)間進(jìn)行數(shù)字濾波。
  
  基于以上原因,對(duì)光電編碼器常用的判向和計(jì)數(shù)電路進(jìn)行了改進(jìn),較好地解決了由于振動(dòng)引起的計(jì)數(shù)誤差。
  
二、常規(guī)光電編碼器的判向和計(jì)數(shù)電路
  
  通常,光電編碼器的輸出信號(hào)由A和B相位差90°的兩路方波組成,可用D觸發(fā)器作為判向器,由門(mén)電路和可逆計(jì)數(shù)器完成計(jì)數(shù)功能。  
  
  當(dāng)光電編碼器順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí),A相信號(hào)在相位上超前B相信號(hào)1/4周期。經(jīng)過(guò)D觸發(fā)器后,Q1為高電平,Q2為低電平,于是,C1有計(jì)數(shù)脈沖,可接入雙向計(jì)數(shù)器的“+”端,而C2保持為低電平。反之,當(dāng)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí),C1將保持低電平,C2形成的計(jì)數(shù)脈沖可作為雙向計(jì)數(shù)器“-”端的輸入信號(hào),從而完成對(duì)光電編碼器輸出信號(hào)的計(jì)數(shù)。
 

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