文档介绍：第七章数字式传感器
编码器
直接编码器——直接将角位移转换为2进制数码
一、组成结构
图7-1-1
二、码盘——二进制码盘图7-1-2(a) 循环,码盘图7-1-2(b)
输出数码(二进制码) R1R2…Rn(循环码)
第一(最内圈)码道分21个黑白间隔分21个黑白间隔
对应c1 对应R1
第二码道分22个黑白间隔对应c2 分21个黑白间隔对应R2
第i码道分2i个黑白间隔对应ci 分2i-1个黑白间隔对应Ri
相邻码道分界线第i道黑白分界线与第i+1码道第i道黑白分黑界线与第i+1道
黑白分界线对齐黑白分界线开180°/2i
优缺点缺点:产生粗误差(图7-1-3) 优点:不产生粗误差
分辨率
转换关系

例2 为什么直接编码器多采用循环码盘
a′a′ 0111→0000→1000 0100→1100
a″a″ 0111→1111→1000 0100→1100
二、转换关系
~Rn
①数学运算 c1 c2 c3 … cn 例c1~c5=00101
②实现电路:1°并行电路图7-1-4(a) R1~R5=00111 触发的先清零
2°串行电路图7-1-4(b) 图中Q=ci-1 D=ci
~
①数学运算 R1 R2 R3 … Rn 例R1~R5=00111
②实现电路:1°并行电路图7-1-5(a) c1~c5=00101
2°串行电路图7-1-5(b) 触发器先清零J=K=Ri

若则
若则
增量编码器
一、结构与工作原理
-1-6
①光质
②码盘三个码道:1°零位码道A—1条透个狭缝
2°增量码道B—m个透失不透光扇区
3°辨向码道 C—m个透失不透光扇区(B、C全都开半个扇区)
③光电元件——三个码道对应

码盘每转一周:光电元件A产生一个脉冲
光电元件B产生m个脉冲
光电元件C产生m个脉冲相位差90°
二、转向和转角的测量
——电路图7-1-8,波形图7-1-9
正转反转
感光先后 C先感光 B先感光
相位关系 C超前 B超前
触发器 Q=1 Q=0
计数器加计数减计数

①分辨率
②净转角与计数结果N的关系

频率式传感器
振弦式传感器
一、工作原理
振弦——导磁性好的金属细弦
激振器(电磁铁)——激励振弦横向振动
拾振器——振弦振动时产生感应电压
感应电压频率=振弦横向振动频率f
振弦横向刚度系数

应用:测力F,应力,位移等参数
二、激励方式
-4-2

①电流法图7-4-3(a) 振弦中有电流流过
②电磁激励法图7-4-3(b) 振弦中无电流流过
三、机电类比法分析振弦的电流激励电路
图7-4-3(a)
振弦电流i使振弦在磁场中受力,该力