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電動執行機構中光電編碼器脈沖波形問題的研究

2013/7/12 21:04:02      點擊:

 

1 概述 電動執行機構是工控范疇中廣泛用于操控閥門的敞開和閉合的一種電動驅動設備,它通過電力驅動電機旋轉并股動輸出軸的旋轉,通過操控信號來完成對特定閥門的行程操控。電動執行機構操控器的內部包含了方位感應設備、力矩感應設備、邏輯操控設備以及數字通信模塊等操控中間。

光電編碼器(編碼器選型)作為方位感應設備,是一種集光、電一體,將旋轉位移、速度等物理量轉換成電信號的一種方位速度傳感器。光電編碼器由主軸股動旋轉宣布脈沖信號,依據對脈沖信號的判別能夠對旋轉的速度、方位做出剖析和處置。

光電編碼器作為一種方位計數設備應用于電動執行機構中有其獨特的特色。首要,光電編碼器(編碼器選型)選用相對編碼計數,輸出脈沖信號選用32位MCU芯片進行處置,最大能夠貯存232個脈沖數值,這使得電動執行機構能夠應用于多反轉、大行程的閥門設備中;其次,光電編碼器中光柵盤選用低線數45線描繪,依據電動執行機構的機械傳動布局,使電動執行機構的行程操控精度堅持在1°;別的,光電編碼器適用于電動操控,在切除外在電力驅動的情況下手動旋轉手輪,光電編碼器仍能堅持行程操控精度并一起具有斷電閥位堅持功用。

2 布局 光電編碼器由45線光柵盤以及直射式紅外光電傳感器電路有些組成。將圓形光柵盤(見圖1)裝置在直射式紅外光電傳感器傍邊,其間光柵盤每圈描繪成45個筋,45個孔,光柵盤由電機驅動旋轉,旋轉時筋孔替換切開紅外傳感器,發生兩路相似正弦波的脈沖信號,經整形電路對該波形處置,結尾輸出兩路方波信號。

光電編碼器裝置如圖2所示。圖1 光柵盤的布局圖2 光電編碼器(編碼器選型)裝置示意圖 3 作業原理 光電編碼器完成脈沖方波的布局原理如圖3所示。

圖3 布局原理圖 波形收集電路如圖4所示。N2為光電傳感器ST257C,選用雙光電晶體管,光束中間距離為0.7mm,輸入端電阻R1、R2均為330Ω,傳感器負載電阻R3、R4均為2kΩ。

在光柵盤不斷旋轉進程中,光線連續地穿過晶體管,測量到輸出端P1、P2的波形如圖5所示。圖4 波形收集電路 圖5 光電傳感器輸出端兩路波形圖 波形處置電路如圖6所示。

傳感器輸出波形后,在整形電路中,通過三極管電路進行反向輸出,之后通過思密特雙非門再一次反向輸出。在P1'、P2'端輸出脈沖方波。

圖6 波形處置電路 波形輸出電路如圖7所示。波形經思密特門反向輸出后,再通過三極管電路反向輸出,在P1''、P2''得出結尾所需脈沖方波。

測量到輸出端P1、P2的波形如圖8所示。圖7 波形輸出電路圖8 結尾輸出脈沖波形圖 4 完成進程 從以上原理剖析可見,自傳感器輸出的波形因遭到光電傳感器通斷速度的影響,波形并不為抱負的脈沖方波,因此在波形處置電路中運用反向電路完成方波。

 

出自:http://www.drmartens-t.com

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