《传感器与检测技术》课程教学课件（PPT讲稿）第13章数字式传感器 13.1 光电码盘

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第13章数字式传感器 ●

第 13 章数字式传感器

数字式传感器实物图月科技发展集精密位移传感器月科技发展集团日月科 w.B.com 编码器(encoder) 智能无线数字化角位移传感器非接触角位移传感器角度传感器美国角位移传感器德国角位移传感器角位移传感器

数字式传感器实物图编码器（encoder）角度传感器美国角位移传感器德国角位移传感器精密位移传感器角位移传感器智能无线数字化角位移传感器非接触角位移传感器

13.1光电码盘。数字式传感器：把输入量转换成数字量输出。优点：测量精度和分辨率高，抗干扰能力强，能避免在读标尺和曲线图时产生的人为误差，便于用计算机处理。 ●最简单的数字式传感器是编码器(ADE),其响应的编码器有：角度数字编码器（码盘）或直线位移编码器（码尺） ·编码器按原理分类：电触式、电容式、感应式和光电式等

13.1 光电码盘 ⚫ 数字式传感器: 把输入量转换成数字量输出 ⚫ 优点：测量精度和分辨率高，抗干扰能力强，能避免在读标尺和曲线图时产生的人为误差，便于用计算机处理。 ⚫ 最简单的数字式传感器是编码器(ADE) ，其响应的编码器有：角度数字编码器（码盘）或直线位移编码器（码尺） ⚫ 编码器按原理分类：电触式、电容式、感应式和光电式等

13.1.1光电码盘 ·1工作原理 ●2码盘和码制 ·3二进制码与循环码的转换 ●4应用

13.1.1 光电码盘 ⚫ 1 工作原理 ⚫ 2 码盘和码制 ⚫ 3 二进制码与循环码的转换 ⚫ 4 应用

1.工作原理 ● 用光电方法把被测角位移转换成以数字代码形式表示的电信号的转换部件。 1一光源2一柱面镜3一码盘4一狭缝5一元件返间上一页下一页

1. 工作原理 ⚫ 用光电方法把被测角位移转换成以数字代码形式表示的电信号的转换部件。 1－光源 2－柱面镜 3－码盘 4－狭缝 5－元件返回上一页下一页

2.码盘和码制位二进制码盘测量时，根据码盘的起始和终止位置就可确定转角，与转动的中间过程无关。返回上一

2. 码盘和码制 6 位二进制码盘测量时，根据码盘的起始和终止位置就可确定转角，与转动的中间过程无关。返回上一页下一页

二进制码盘主要特点： (1)n位(n个码道)的二进制码盘具有2种不同编码，称其容量为2，其最小分辨力0，=360°/2n,它的最外圈角节距为201； (2)二进制码为有权码，编码Cn,C1,C,对应于由零位算起的转角0为： C,2-0 (3)码盘转动中，C变化时，所有C(j应同时变化。返同上一页下一页

二进制码盘主要特点：（1）n位(n个码道)的二进制码盘具有2 n种不同编码，称其容量为2 n ，其最小分辨力θ1 ＝3600／2 n ，它的最外圈角节距为2θ1；（2）二进制码为有权码，编码Cn ,Cn-1，.，C1对应于由零位算起的转角θ为：（3）码盘转动中，Ci变化时，所有Cj ( j<i)应同时变化。 1 1 1 2  − =  i n i Ci 返回上一页下一页

二进制码盘的粗大误差及消除要求各个码道刻划精确，彼此对准，这给码盘制作造成很大困难。由于微小的制作误差，只要有一个码道提前或延后改变，就可能造成输出的粗大误差。 ·消除粗大误差方法：双读数头法，循环码代替二进制码双读数头的缺点是：读数头的个数增加了一倍。当编码器位数很多时，光电元件安装位置也有困难。返回上一页下一页

二进制码盘的粗大误差及消除 ⚫ 要求各个码道刻划精确，彼此对准，这给码盘制作造成很大困难。由于微小的制作误差，只要有—个码道提前或延后改变，就可能造成输出的粗大误差。 ⚫ 消除粗大误差方法：双读数头法，循环码代替二进制码双读数头的缺点是：读数头的个数增加了一倍。当编码器位数很多时，光电元件安装位置也有困难。返回上一页下一页

AA 9101112131415 C (a) 5 189101112131415 A B (b) (c) (a)四位二进制码盘展开图 (b)采用双读数头消除粗大误差的示意图返间上一页下一页

(a) 四位二进制码盘展开图 (b) 采用双读数头消除粗大误差的示意图返回上一页下一页

六位循环码码盘 (1)n位循环码码盘具有2种不同编码； (2)循环码码盘具有轴对称性，其最高位相反，其余各位相同； (3)循环码为无权码； (4)循环码码盘转到相邻区域时，编码中只有一位发生变化，不会产生粗大误差。返回上一页

(1) n位循环码码盘具有2 n种不同编码； (2) 循环码码盘具有轴对称性，其最高位相反，其余各位相同； (3) 循环码为无权码； (4) 循环码码盘转到相邻区域时，编码中只有一位发生变化，不会产生粗大误差。六位循环码码盘返回上一页下一页

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