一、光電編碼器的計(jì)數(shù)電路設(shè)計(jì)及數(shù)字濾波
光電編碼器是一種高精度的角位置測(cè)量傳感器，在數(shù)控車床中常用于檢測(cè)主軸系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速和角位移，也經(jīng)常在伺服系統(tǒng)中用于檢測(cè)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速。但是，光電編碼器在其安裝基座的機(jī)械振動(dòng)激勵(lì)下，會(huì)不可避免地導(dǎo)致其主碼盤的振動(dòng)，從而引起輸出波形的畸變，zui終引起計(jì)數(shù)錯(cuò)誤，使伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，影響數(shù)控機(jī)床的加工精度和定位精度。為此，可以采用數(shù)字濾波的方法來(lái)減少計(jì)數(shù)誤差，但存在以下缺點(diǎn)：
1、數(shù)字濾波要占用CPU時(shí)間，而且隨著所用光電編碼器數(shù)量的增加而增加，故不能適應(yīng)較大系統(tǒng)的要求。
2、數(shù)控車床進(jìn)行螺紋插補(bǔ)時(shí)，需要準(zhǔn)確讀取光電編碼器的計(jì)數(shù)值，以獲取主軸位置信息，但此時(shí)CPU沒(méi)有時(shí)間進(jìn)行數(shù)字濾波。
基于以上原因，對(duì)光電編碼器常用的判向和計(jì)數(shù)電路進(jìn)行了改進(jìn)，較好地解決了由于振動(dòng)引起的計(jì)數(shù)誤差。
二、常規(guī)光電編碼器的判向和計(jì)數(shù)電路
通常，光電編碼器的輸出信號(hào)由A和B相位差90°的兩路方波組成，可用D觸發(fā)器作為判向器，由門電路和可逆計(jì)數(shù)器完成計(jì)數(shù)功能。
當(dāng)光電編碼器順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，A相信號(hào)在相位上超前B相信號(hào)1/4周期。經(jīng)過(guò)D觸發(fā)器后，Q1為高電平，Q2為低電平，于是，C1有計(jì)數(shù)脈沖，可接入雙向計(jì)數(shù)器的“+”端，而C2保持為低電平。反之，當(dāng)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，C1將保持低電平，C2形成的計(jì)數(shù)脈沖可作為雙向計(jì)數(shù)器“-”端的輸入信號(hào)，從而完成對(duì)光電編碼器輸出信號(hào)的計(jì)數(shù)。
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