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旋轉(zhuǎn)編碼器是一種將機(jī)械旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的裝置，廣泛應(yīng)用于測(cè)量轉(zhuǎn)速、位置、角度等物理量。其核心原理基于光電轉(zhuǎn)換或磁電轉(zhuǎn)換，通過(guò)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度，輸出相應(yīng)的脈沖信號(hào)或數(shù)字代碼。 光電式旋轉(zhuǎn)編碼器原理- 結(jié)構(gòu)組成：
- 光電碼盤(pán)：中心有軸，其上有環(huán)形通、暗的刻線。
- 發(fā)光元件：如發(fā)光二極管（LED），發(fā)出光線。
- 接收元件：如光敏二極管，接收經(jīng)過(guò)碼盤(pán)刻線調(diào)制的光信號(hào)。
- 工作過(guò)程：
- 旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)光電碼盤(pán)旋轉(zhuǎn)，碼盤(pán)上的刻線對(duì)發(fā)光元件發(fā)出的光進(jìn)行間斷遮擋。
- 接收元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，產(chǎn)生初始信號(hào)。
- 后繼電路對(duì)初始信號(hào)進(jìn)行處理，輸出A、B兩相相位偏差90°的脈沖信號(hào)，以及每轉(zhuǎn)一個(gè)的Z相零位脈沖。
- 信號(hào)處理：
- A、B相信號(hào)：用于判斷旋轉(zhuǎn)方向和計(jì)算旋轉(zhuǎn)步數(shù)。A相領(lǐng)先B相90°表示正轉(zhuǎn)，B相領(lǐng)先A相90°表示反轉(zhuǎn)。
- Z相脈沖：用于確定零位參考位，每轉(zhuǎn)一周輸出一個(gè)脈沖。
磁電式旋轉(zhuǎn)編碼器原理磁電式旋轉(zhuǎn)編碼器利用磁場(chǎng)變化來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)位置，原理與光電式類(lèi)似，但采用磁阻元件或霍爾元件替代光電元件，適用于惡劣環(huán)境。
旋轉(zhuǎn)編碼器使用方法硬件連接- 供電：
- 旋轉(zhuǎn)編碼器的工作電壓通常為3.3V或5V，由內(nèi)部發(fā)光二極管和光電二極管的工作電壓決定。
- 信號(hào)線連接：
- A相、B相：連接至計(jì)數(shù)器、PLC或單片機(jī)的輸入引腳，用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)方向和步數(shù)。
- Z相：可選連接，用于確定零位參考位。
- 按鍵引腳（如有）：旋轉(zhuǎn)編碼器可能帶有按鍵功能，需單獨(dú)連接至單片機(jī)的輸入引腳。
- 上拉電阻：
- 為提高信號(hào)穩(wěn)定性，A相、B相信號(hào)線通常需要接上拉電阻。
軟件編程- 方向判斷：
- 通過(guò)檢測(cè)A相和B相信號(hào)的相位關(guān)系判斷旋轉(zhuǎn)方向。例如：
- 正轉(zhuǎn)：A相上升沿時(shí)，B相為低電平。
- 反轉(zhuǎn)：A相上升沿時(shí)，B相為高電平。
- 計(jì)數(shù)處理：
- 對(duì)A相或B相的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)算旋轉(zhuǎn)步數(shù)或角度。
- 結(jié)合方向判斷，實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)增加，反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)減少。
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發(fā)表于 2025-5-28 09:12:07
