Hengstler編碼器計數(shù)電路和數(shù)字濾波的設(shè)計

Hengstler光電編碼器是一種高精度角位置傳感器，通常用于數(shù)控車床，用于檢測主軸系統(tǒng)的速度和角位移，也用于伺服系統(tǒng)，用于檢測伺服電機(jī)的速度。然而，在亨士樂光電編碼器安裝底座的機(jī)械振動激勵下，不可避免地會引起其主碼盤的振動，導(dǎo)致輸出波形失真，最終導(dǎo)致計數(shù)誤差，從而阻礙伺服驅(qū)動系統(tǒng)的正常運行，影響數(shù)控機(jī)床的加工精度和定位精度。為此，可以使用數(shù)字濾波來減少編碼器計數(shù)誤差，但存在以下缺點：



1.數(shù)字濾波需要CPU時間，并且隨著Hengstler光電編碼器的使用數(shù)量而增加，因此無法適應(yīng)更大系統(tǒng)的要求。

2.數(shù)控車床在進(jìn)行螺紋插補(bǔ)時，需要準(zhǔn)確讀取亨士樂編碼器的計數(shù)值，以獲得主軸位置的信息，但此時CPU沒有時間進(jìn)行數(shù)字濾波。

由于上述原因，對光電編碼器常用的方向和計數(shù)電路進(jìn)行了改進(jìn)，以有效解決振動引起的計數(shù)誤差。

用于傳統(tǒng)亨士樂光電編碼器的方向和計數(shù)電路

通常，Hengstler編碼器的輸出信號由a和B之間相差90°的兩個方波組成。D觸發(fā)器可以用作方向鑒別器，計數(shù)功能由門電路和可逆計數(shù)器完成。

當(dāng)Hengstler編碼器順時針旋轉(zhuǎn)時，A相位信號傳導(dǎo)B相位信號大約1/4相位周期。在通過D觸發(fā)器之后，Q1處于高電平，Q2處于低電平。因此，C1具有可連接到雙向計數(shù)器的“+”端的計數(shù)脈沖，而C2保持在低電平。相反，當(dāng)C1逆時針旋轉(zhuǎn)時，C1保持在低電平，C2形成的計數(shù)脈沖可以作為雙向計數(shù)器“-”端的輸入信號，從而完成光電編碼器輸出信號的計數(shù)。

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