接觸式編碼器

接觸式編碼器

接觸式編碼器是數字式感測器的一種,屬碼盤式編碼器,碼盤式編碼器也稱為絕對編碼器,它將角度轉換為數字編碼,能方便地與數字系統(如微機)連線。

基本介紹

  • 中文名:接觸式編碼器
  • 外文名:Contact encoder
  • 本質:數字式感測器
  • 類型:盤式編碼器
結構,提高精度途徑,優缺點,

結構

接觸式編碼器由碼盤和電刷組成。碼盤利用製造印刷電路板的工藝,在銅箔板上,製作某種碼製圖形的盤式印刷電路板。電刷是一種活動觸頭結構,在外界力的作用下,旋轉碼盤時,電刷與碼盤接觸處就產生某種碼制的某一數字編碼輸出。

提高精度途徑

(1)採用8421碼制的碼盤。雖然比較簡單。但是對碼盤的製作和安裝要求嚴格。否則會產生錯碼。當電刷由二進制碼0111過渡到1000時。本來7變為8。但是如果電刷進入導電區的先後不一致。可能會出現8~15之間的任一十進制數。這樣就產生了前面所說的非單值誤差。解決這一問題的方法之一就是採用循環碼盤。由循環碼的特點可知。即使製作和安裝不準確。產生的誤差最多也只是最低位的一個比特。因此採用循環碼盤比採用8421碼盤的精度高。
(2)掃描法。掃描法有V掃描、U掃描和M掃描三種。它是在最低位碼道上安裝一電刷。其他位的碼道上均安裝兩個電刷:一個電刷位於被測位置的前邊。稱為超前電刷;另一個放在被測位置的後邊。稱為滯後電刷。若最低位碼道有效位的增量寬度為z。則各位電刷對應的距離依次為1x、2x、4x、8x等。這樣在每個確定的位置上。最低位電刷輸出電平反映了它真正的值。而由於高電位有兩隻電刷。就會輸出兩種電平。根據電刷分布和編碼變化規律。為了讀出反映該位置的高位二進制碼對應的電平值。當低一級軌道上電刷真正輸出的是“1”的時候。高一級軌道上的真正輸出必須從滯後電刷讀出;若低一級軌道上電刷真正輸出的是“0”。高一級軌道上的真正輸出則要從超前電刷讀出。由於最低位軌道上只有一個電刷。它的輸出則代表真正的位置。這種方法就是V掃描法。

優缺點

(1)優點:高精度、高解析度、高可靠性,能直接輸出某種碼制的數碼,能方便地與微機和數字系統連線,使用十分靈活方便,主要用於各種位移量的測量。
(2)缺點:①接觸式編碼器的解析度受到電刷的限制,不能做到很高;②接觸產生磨擦,使用壽命較短;③觸點接觸,不允許高速運轉。因此,目前該編碼器使用較少。

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