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什么類(lèi)型的編碼器可以測(cè)量速度？

文章出處：新聞動(dòng)態(tài) 責(zé)任編輯：百世精工科技發(fā)表時(shí)間：2023-07-08 10:01:17

編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器用于跟蹤物體的角度或線性位置，例如電機(jī)軸（角度測(cè)量）或線性執(zhí)行器（線性測(cè)量）。并且通過(guò)添加時(shí)鐘信號(hào)，編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器也可以用于測(cè)量物體的速度。

旋轉(zhuǎn)變壓器使用帶有初級(jí)繞組的轉(zhuǎn)子和帶有兩個(gè)次級(jí)繞組（相位相隔 90 度）的定子。當(dāng)電壓施加到初級(jí)（轉(zhuǎn)子）繞組時(shí)，它會(huì)在定子繞組中感應(yīng)出電壓。這些電壓等于參考電壓乘以軸距零點(diǎn)的角度的正弦或余弦。只需獲取次級(jí)信號(hào)（正弦或余弦信號(hào)）的變化率即可得出旋轉(zhuǎn)變壓器（及其所連接的軸）的速度。

旋轉(zhuǎn)變壓器每機(jī)械轉(zhuǎn)一圈可產(chǎn)生一個(gè)電周期（稱(chēng)為單速旋轉(zhuǎn)變壓器），或每轉(zhuǎn)產(chǎn)生多個(gè)電周期（稱(chēng)為多速旋轉(zhuǎn)變壓器）。盡管多速旋轉(zhuǎn)變壓器提供更準(zhǔn)確的速度信息（以絕對(duì)位置信息為代價(jià)），但任一設(shè)計(jì)都可以實(shí)現(xiàn)速度測(cè)量。

旋轉(zhuǎn)變壓器的次級(jí)繞組（正弦或余弦）均可用于確定速度

編碼器可以提供增量或絕對(duì)位置信息（絕對(duì)值編碼器），提供增量位置的編碼器可以通過(guò)使用方波 ( TTL ) 信號(hào)（通常稱(chēng)為“增量式編碼器”）或正弦余弦信號(hào)（通常稱(chēng)為“ sin” ）來(lái)實(shí)現(xiàn)。 -cos 編碼器”）。通過(guò)分析相對(duì)于時(shí)鐘信號(hào)的位置信息，任何這些編碼器類(lèi)型都可以用于速度測(cè)量。然而，增量 (TTL) 編碼器是用于測(cè)量速度的最常見(jiàn)設(shè)計(jì) - 使用脈沖頻率或脈沖周期方法。

基于脈沖頻率的編碼器速度

為了根據(jù)脈沖頻率確定編碼器的速度，需要在定義的時(shí)間 (t) 內(nèi)對(duì)脈沖 (n) 進(jìn)行計(jì)數(shù)。根據(jù)每秒脈沖數(shù) (n/t) 和編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)(N)，角速度可計(jì)算如下：

角速度技術(shù)公式

或者

角速度計(jì)算公式2

脈沖頻率方法提供了多個(gè)脈沖的平均速度，并且不能用于非常慢的速度，因?yàn)樵跍y(cè)量時(shí)間內(nèi)可能出現(xiàn)很少（或沒(méi)有）脈沖。

基于脈沖周期的編碼器速度

為了根據(jù)脈沖周期確定編碼器速度，每個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間（通常從一個(gè)脈沖的上升沿到下一個(gè)脈沖的上升沿測(cè)量）使用高頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)時(shí)。時(shí)鐘信號(hào)的周期數(shù) (m) 除以時(shí)鐘頻率 (f) 得出一個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間。根據(jù)每個(gè)編碼器脈沖的秒數(shù) (m/f) 和每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)，角速度可計(jì)算如下：

角速度計(jì)算公式3