节距 B A 光源指示光栅 轴连接法兰 0 9090 B 电路板 圆光栅光敏元件 90° 光电式脉冲编码器的结构 脉冲编码器输出波形 当圆光栅与工作轴一起转动时，光线透过两个光栅的线纹部 分，形成明暗相间的条纹。光电元件接受这些明暗相间的光 信号，并转换为交替变换的电信号。该电信号为两组近似于 正弦波的电流信号A和B,如上图所示。A和B信号相位相差 90°，经放大和整形变成方形波。通过两个光栅的信号，还 有一个“每转脉冲”，称为Z相脉冲，该脉冲也是通过上述 处理得来的。Z脉冲用来产生机床的基准点。后来的脉冲被 送到计数器，根据脉冲的数目和频率可测出工作轴的转角及 转速。其分辨率取决于圆光栅的圈数和测量线路的细分倍数
90° 90° 90° 光源 指示光栅 轴 连接法兰 电路板 圆光栅 光敏元件 A B O 节距P A B i ωt 光电式脉冲编码器的结构 脉冲编码器输出波形 当圆光栅与工作轴一起转动时，光线透过两个光栅的线纹部 分，形成明暗相间的条纹。光电元件接受这些明暗相间的光 信号，并转换为交替变换的电信号。该电信号为两组近似于 正弦波的电流信号A和B，如上图所示。A和B信号相位相差 90°，经放大和整形变成方形波。通过两个光栅的信号，还 有一个“每转脉冲”，称为Z相脉冲，该脉冲也是通过上述 处理得来的。Z脉冲用来产生机床的基准点。后来的脉冲被 送到计数器，根据脉冲的数目和频率可测出工作轴的转角及 转速。其分辨率取决于圆光栅的圈数和测量线路的细分倍数
光电编码器检测装置的分辨率的计算公式为： 360° = 刻线数*细分倍数 例如：光电盘刻线数为9000条， 配合电子四等分 细分线路，其分辨率为： 360° 360° Q= =0.001° 刻线数*细分倍数 9000*4 若数控设备移动工作台丝杠螺距L,=12mm, 则 对应的单位角位移的脉冲当量δ为： 0.001° 6= 360° L。 *12=0.00003 360°
光电编码器检测装置的分辨率α的计算公式为： 0 360 * = 刻线数 细分倍数 0 0 360 360 o 0.001 * 9000*4 = = = 刻线数 细分倍数 0 L 例如：光电盘刻线数为9000条，配合电子四等分 细分线路，其分辨率为： 若数控设备移动工作台丝杠螺距 =12mm，则 对应的单位角位移的脉冲当量 为： o o o o 0.001 *12 0.00003 360 360 L = = =
四、 绝对式光电编码器 绝对值编码器是通过读取编码盘上的图案确 定轴的位置。码盘的读取方式有接触式、光电式 和电磁式等几种。最常用的是光电式编码器。 光电绝对值编码器的编码盘原理图和结构图 如图所示。图示中，码盘上有四条码道。码道就 是码盘上的同心圆。按照二进制分布规律，把每 条码道加工成透明和不透明相间的形式。码盘的 一侧安装光源，另一侧安装一排径向排列的光电 管，每个光电管对准一条码道。当光源照射码盘 时，如果是透明区，则光线被光电管接受，并转 变成电信号，输出信号为“1”；如果不是透明区 光电管接受不到光线，输出信号为“○”。被测轴 带动码盘旋转时，光电管输出的信息就代表了轴 的相应位置，即绝对位置
四、绝对式光电编码器 绝对值编码器是通过读取编码盘上的图案确 定轴的位置。码盘的读取方式有接触式、光电式 和电磁式等几种。最常用的是光电式编码器。 光电绝对值编码器的编码盘原理图和结构图 如图所示。图示中，码盘上有四条码道。码道就 是码盘上的同心圆。按照二进制分布规律，把每 条码道加工成透明和不透明相间的形式。码盘的 一侧安装光源，另一侧安装一排径向排列的光电 管，每个光电管对准一条码道。当光源照射码盘 时，如果是透明区，则光线被光电管接受，并转 变成电信号，输出信号为“1”；如果不是透明区， 光电管接受不到光线，输出信号为“O”。被测轴 带动码盘旋转时，光电管输出的信息就代表了轴 的相应位置，即绝对位置
1000 0000 1001 0001 光电管 1011 0011 1010 0010 1110 0110 码盘 0111 1101 010] 1100 0100 光电绝对值编码器
0101 0111 0001 0000 0011 0100 0010 0110 1000 1001 1011 1010 1110 1111 1101 1100 光 源 光电管 码盘 光电绝对值编码器
光电编码盘大多采用格雷码编码盘，格雷码数 码见下表。格雷码的特点是每一相邻数码之间 仅改变一位二进制数，这样，即使制作和安装 不十分准确，产生的误差最多也只是最低位的 一位数。 角度 二进制 格雷码 十进制 角度 二进制 格雷码 十进制 0 0000 0000 8a 1000 1100 8 0001 0001 9a 1001 1101 9 2a 0010 0011 10a 1010 1111 10 3a 0011 0010 11a 1011 1110 11 4a 0100 0110 12a 1100 1010 12 5a 0101 0111 13a 1101 1011 13 6a 0110 0101 14a 1110 1001 14 7a 0111 0100 15a 1111 1000 15
光电编码盘大多采用格雷码编码盘，格雷码数 码见下表。格雷码的特点是每一相邻数码之间 仅改变一位二进制数，这样，即使制作和安装 不十分准确，产生的误差最多也只是最低位的 一位数。 角 度 二进制 格雷码 十进制 角 度 二进制 格雷码 十进制 O 0000 0000 0 8α 1000 1100 8 α 0001 0001 1 9α 1001 1101 9 2α 0010 0011 2 1Oα 1010 1111 10 3α 0011 0010 3 11α 1011 1110 11 4α 0100 0110 4 12α 1100 1010 12 5α 0101 0111 5 13α 1101 1011 13 6α 0110 0101 6 14α 1110 1001 14 7α 0111 0100 7 15α 1111 1000 15