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光電編碼器如何測(cè)量電機(jī)速度?

時(shí)間:2022-12-8 點(diǎn)擊:2008
  

光電編碼器,是一種通過(guò)光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。這是目前應(yīng)用最多的傳感器,光電編碼器是由光源、光碼盤和光敏元件組成。光電編碼器如何測(cè)量電機(jī)速度?

一、M法

又稱之為測(cè)頻法,其測(cè)速原理是在規(guī)定的檢測(cè)時(shí)間Tc內(nèi),對(duì)光電編碼器輸出的脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)的測(cè)速方法,例如光電編碼器是N線的,則每旋轉(zhuǎn)一周可以有4N個(gè)脈沖,因?yàn)閮陕访}沖的上升沿與下降沿正好使編碼器信號(hào)4倍頻?,F(xiàn)在假設(shè)檢測(cè)時(shí)間是Tc,計(jì)數(shù)器的記錄的脈沖數(shù)是M1,在實(shí)際的測(cè)量中,時(shí)間Tc內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)不一定正好是整數(shù),而且存在最大半個(gè)脈沖的誤差。如果要求測(cè)量的誤差小于規(guī)定的范圍,比如說(shuō)是小于百分之一,那么M1就應(yīng)該大于50。在一定的轉(zhuǎn)速下要增大檢測(cè)脈沖數(shù)M1以減小誤差,可以增大檢測(cè)時(shí)間Tc單考慮到實(shí)際的應(yīng)用檢測(cè)時(shí)間很短,例如伺服系統(tǒng)中的測(cè)量速度用于反饋控制,一般應(yīng)在0.01秒以下。由此可見(jiàn),減小測(cè)量誤差的方法是采用高線數(shù)的光電編碼器。

M法測(cè)速適用于測(cè)量高轉(zhuǎn)速,因?yàn)閷?duì)于給定的光電編碼器線數(shù)N機(jī)測(cè)量時(shí)間Tc條件下,轉(zhuǎn)速越高,計(jì)數(shù)脈沖M1越大,誤差也就越小。

二、T法

也稱之為測(cè)周法,該測(cè)速方法是在一個(gè)脈沖周期內(nèi)對(duì)時(shí)鐘信號(hào)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法。為了減小誤差,希望盡可能記錄較多的脈沖數(shù),因此T法測(cè)速適用于低速運(yùn)行的場(chǎng)合。但轉(zhuǎn)速太低,一個(gè)編碼器輸出脈沖的時(shí)間太長(zhǎng),時(shí)鐘脈沖數(shù)會(huì)超過(guò)計(jì)數(shù)器最大計(jì)數(shù)值而產(chǎn)生溢出;另外,時(shí)間太長(zhǎng)也會(huì)影響控制的快速性。與M法測(cè)速一樣,選用線數(shù)較多的光電編碼器可以提高對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量的快速性與精度。

三、M/T法

M/T法測(cè)速是將M法和T法兩種方法結(jié)合在一起使用,在一定的時(shí)間范圍內(nèi),同時(shí)對(duì)光電編碼器輸出的脈沖個(gè)數(shù)M1和M2進(jìn)行計(jì)數(shù)。實(shí)際工作時(shí),在固定的Tc時(shí)間內(nèi)對(duì)光電編碼器的脈沖計(jì)數(shù),在第一個(gè)光電編碼器上升沿定時(shí)器開(kāi)始定時(shí),同時(shí)開(kāi)始記錄光電編碼器和時(shí)鐘脈沖數(shù),定時(shí)器定時(shí)Tc時(shí)間到,對(duì)光電編碼器的脈沖停止計(jì)數(shù),而在下一個(gè)光電編碼器的上升沿到來(lái)時(shí)刻,時(shí)鐘脈沖才停止記錄。采用M/T法既具有M法測(cè)速的高速優(yōu)點(diǎn),又具有T法測(cè)速的低速的優(yōu)點(diǎn),能夠覆蓋較廣的轉(zhuǎn)速范圍,測(cè)量的精度也較高,在電機(jī)的控制中有著十分廣泛的應(yīng)用。

光電編碼器是利用光柵衍射原理實(shí)現(xiàn)位移-數(shù)字變換,通過(guò)光電轉(zhuǎn)換,將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)字量的傳感器。東莞市德應(yīng)東電子有限公司多年來(lái),公司本著以品質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)營(yíng)理念,從而贏得客戶的滿意和贊賞。強(qiáng)化提高生產(chǎn)技術(shù)的同事,更注重新產(chǎn)品的研究、開(kāi)發(fā),強(qiáng)大公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)體質(zhì)。

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