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光電編碼器的應用與發展

光電編碼器的應用與發展

2012-7-16

(XXXX, XXXX, XXXX)

摘要:為了解光電編碼器應用與發展趨勢,通過描述光電編碼器的分類及其特點、國內外發展現狀以及其應用,指出了光電編碼器在數控機牀、機器人、高精度閉環調速系統、伺服系統等領域中得到了廣泛的應用,並且朝着高精度、高分辨率、高頻響、小型化、智能化、標準化等方向發展。

關鍵詞:光電編碼器;增量式;絕對式;數控系統

Application and Development of Photoelectric Encoder

XXX

(XXXX, XXXX, XXXX)

Abstract:In order to understand the application and development of the photoelectric encoder, described the classification, characteristics, domestic and foreign present situation, application of photoelectric encoder. It points out that the photoelectric encoder has a wide range of application in the field of NC machine, robot, high precision closed loop speed regulation system, servo system and so on. And high-precision, high-resolution, high-frequency, miniaturization, intelligence, and standardization will become the development trend of photoelectric encoder. Keywords: photoelectric encoder increment type absolute type numerical control system

0 引言

光電編碼器[1]是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉化成脈衝或數字量的傳感器,其分辨率高、精度高、結構簡單、體積小、使用可靠等優點使其在數控機牀、機器人、高精度閉環調速系統、伺服系統等領域中得到了廣泛的應用。

光電編碼器主要用於速度或位置(角度)的檢測。其工作原理如圖1所示。

光源透鏡碼盤透鏡光敏元件放大整形

光電編碼器的應用與發展

圖1 光電編碼器的工作原理

根據光電編碼器產生脈衝的方式不同,可以分為增量式、絕對式以及複合式三大類[2]。按編碼器運動部件的運動方式來分,可以分為旋轉式和直線式兩種。旋轉式光電編碼器容易做成全封閉型式,易於實現小型化,傳感長度較長,具有較長的環境適用能力,因而在實際工業生產中得到廣泛的應用,本文主要針對旋轉式光電編碼器進行了探討。

1 國內外發展現狀及趨勢

光電編碼器是一種集光、機、電為一體的數字化檢測裝置,它具有分辨率高、精度高、結構簡單、體積小、使用可靠、易於維護、性價比高等優點。近十多年來,已發展為一種成熟的多規格、高性能的系列工業化產品,在數控機牀、機器人、雷達、光電經緯儀、地面指揮儀、高精度閉環調速系統、伺服系統等諸多領域中得到了廣泛的應用[3-6]。

目前用於應於數控機牀、交流伺服電機、電梯等對精度、質量可靠性有嚴格要求場合的編碼器多使用高精度同步控制光電編碼器。國內技術水平遠落後於國際先進水平,不能滿足國內及國際市場的需求。因此造成當前數控機牀、交流伺服控制等工業場所需高性能、高精度同步控制光電編碼器基本依靠進口解決。目前,活躍在我國編碼器市場上的國外產品主有