Анализ основных форм сигнала и схем инкрементальных энкодеров

инкрементный энкодерОсновные формы сигналов и анализ цепей

инкрементный энкодерАбсолютные энкодеры - это датчики, выдающие сигнал в виде импульсов. Внешний и средний каналы кодового диска абсолютного энкодера имеют одинаковое количество равномерно распределенных светопропускающих и светонепроницаемых секторов, но оба сектора расположены в шахматном порядке на расстоянии половины сектора друг от друга. Когда кодовый диск вращается, его выходными сигналами являются фазовые импульсные сигналы A и B с разностью фаз 90° и импульсный сигнал, генерируемый третьим кодовым каналом с одной светопроницаемой щелью. По фазовому соотношению между двумя выходными сигналами A, B можно судить о направлении вращения (direction). Когда кодовый диск вращается вперед, импульсный сигнал канала А опережает импульсный сигнал канала В на π/2, а когда он вращается назад, импульсный сигнал канала А отстает от импульсного сигнала канала В на π/2.

В реальной схеме используется положительный импульс, генерируемый при срабатывании моностабилизатора на нижнем фронте формирующего сигнала канала А, который фазируется с формирующим сигналом канала В "с»; при положительном вращении кодового диска на выходе только импульс прямого порта, и наоборот, на выходе только импульс обратного порта. Двоичный энкодер основан на источнике выходных импульсов и количестве импульсов для определения направления вращения кодового диска и величины относительного углового смещения. Обычно, если кодер имеет N выходных сигналов с разностью фаз π/N, количество подсчитываемых импульсов равно 2N раз, т.е. N=2. Плохо то, что схема иногда выдает неправильно записанные импульсы, что приводит к ошибкам, которые возникают, когда один из сигналов находится в "высоком" или "низком" состоянии. Это происходит, когда один из сигналов находится на "высоком" или "низком" уровне, а другой сигнал меняется взад-вперед между "высоким" и "низким", и в этот момент кодовый диск не сдвигается, а генерируется однонаправленный выходной импульс. Например, когда кодовый диск нестабилен или выровнен по положению вручную.

Схема с четырехкратным делением (Электрическая схема), которая может как предотвратить ложные импульсы, так и улучшить разрешение, требует использования функции памяти D-типа флип-флопа и схемы генерации тактовых импульсов. Каждый из них имеет два последовательно соединенных D-переключателя, так что в интервале тактовых импульсов два терминала Q поддерживают входное состояние первых двух тактовых периодов, если они одинаковы, это означает, что в тактовом интервале нет изменений; в противном случае можно судить о направлении изменений в соответствии с отношениями между ними (направление), так что для производства "вперед" или 'Reverse' выходной импульс. Когда определенный канал из-за вибрации в 'высокий', 'низкий' между взаимными изменениями, будет попеременно производить 'прямой' и 'обратный' импульсы, которые в паре 'высокий', 'низкий' и 'высокий', будет производить 'прямой' и 'обратный' импульсы, которые в паре 'высокий', 'низкий' и 'высокий'. Это исключает их влияние при подсчете алгебраической суммы двух счетчиков. Из этого следует, что частота тактового генератора должна быть больше максимально возможного значения частоты колебаний.

Например, исходное количество импульсов на оборот 1000 энкодера может производить в 4 раза чаще, чем 4000 импульсов, его разрешение составляет 0,09°. Фактически, эти сенсорные продукты в настоящее время фоточувствительный элемент выходного сигнала усиления и формирования схем и обнаружения зондирования (проверка и тест) компоненты упакованы вместе, так что до тех пор, пока добавление подразделение и счетные схемы могут быть составлены углового смещения системы измерения.