光电编码器在电梯中的应用

我们单位的三菱SP-VF电梯运行时曾出现上下摇动,运行不平稳现象,经排除其他故障的可能性后,发现这种现象为光电编码器损坏所引起。 那么光电编码器在VVVF系统电梯中起什么作用呢? 光电编码器由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电编码器与电动机同轴,电动机旋转时,光栅盘以与电动机相同的转速旋转,经由发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出为若干个脉冲/转信号。对于1.75m/s速度的客梯,光电编码器输出     

可编程控制器计数器单元在分度机构中的应用

由旋转编码器发出的脉冲信号构成位置反馈,可编程控制器PLC高速计数器单元通过增量式光电编码器实现多工位分度盘传动,实现分度盘机构的精确位移控制。PLC编程设计实现分度盘周向分度、旋转、定位停止信号的数字控制,取代机械凸轮分度位置检测装置,提高了系统的可靠性和定位精度。     

交流永磁伺服系统技术讲座 第六讲(二) 伺服控制系统中的传感器

3.2光电编码器随着光电子学和数字技术的发展,光电编码器广泛用于AC伺服电动机的速度和位置检测。按脉冲与对应位置(角度)的关系,光电编码器通常分为增量式光电编码器、绝对式光电编码器以及将上述两者结合为一体的混合式光电编码器三类。按编码器运动部件的运动方式来分,又可分为旋转式和直线式两种。由于AC伺服电动机为旋转运动,可以     

光电编码器中莫尔干涉的数学分析

一、光电编码器的工作原理光电编码器(光电脉冲发生器)已广泛用于高精度机床的数字控制,齿轮误差的动态测量、自动轴角测试台,光学分度头,轧钢机轧滚升降的自动控制、光学制导和电子数字计算机等等。码盘和被测轴同轴联接,当被测轴转动时,码盘一侧的光源经聚焦后照射到码盘上,光通过透光的栅线,照射到光电元件上,光电元件将接收到的光转变成电信号;当光线被光栅上不透光的部分阻隔时,光电元件接收不到光,没有电信号,因此,随着被测轴的转动,光电元件接收到的光时断时续,输出一系列     

抗抖技术在断路器机械特性监测中的应用

利用光耦对旋转编码器输出的2路正交编码脉冲A、B进行光电隔离,然后将脉冲信号送入施密特触发器74HC14进行脉冲整形.通过边沿检测D触发器、二-四译码器和逻辑门电路构成数字逻辑电路,判断机构的正反转.当旋转编码器正向旋转时,信号A、B分别转换为方波信号和恒为低电平的信号,正旋计数输出端输出高电平;反向旋转时,信号A、B分别转换为恒为低电平的信号和方波信号,反旋计数输出端输出高电平.在波形出现抖动时不进行计数,实现抗抖动.     

单片计算机在旋转变压器的位置和速度检测装置中的应用

数字控制随动系统中的位置、速度检测元件,现在常用的是轴角编码器。实际中的增量式光电编码盘的制造工艺影响其精度,且存在积累误差,计数信号的传输过程易受干扰。因此考虑使用旋转变压器已成为一个较新的趋势,、我们要介绍的就是用正余弦旋转变压器及单片微型计算机组成的位置和速度检测系统。正余弦旋转变压器工作在相位调制状态时,能把机械转角调制到输出信号的相位中去,所以输出信号相位移动速度就代表机械轴的转速。如果把输出信号的相位移动转变成数字母,就相马于一个增量式光电编码盘的功能了。用旋转变压器作检测元件,现在常用的方案是采用电子式锁相环技术并用     

基于LabVIEW的光栅编码器动态特性检测系统

为简化光栅编码器输出信号动态特性的检测过程,提高检测效率与检测精度,研究了一种基于LabVIEW的光栅编码器动态特性检测系统的设计方法。通过ZM-BL4810K直流无刷调速器,实现电机带动编码器稳速运行;通过NI数据采集卡与Lab VIEW编程软件,实现编码器输出信号的采集和信号处理。结果表明,该系统能够满足300～1 000 r/min转速范围内对精度不超过18″光栅编码器动态特性的检测。     

S7—300组成的地铁架车控制系统

移动式架车机是用于提升客车车辆和地铁车辆及其他辅助车辆的专用提升装置。移动式架车机由脚轮、电控系统、中心轮架、柜架、减速器和电动机组成。该机设有四只弹性脚轮,不负载荷时架车机可沿场地的专用小轨道移动。当该机架车时,四只弹性脚轮升起,负载通过大平板传到承载平板上。 一组架车机由四个架车机组成同步升降系统,负责一辆地铁车辆的升降。工作原理如下:当电动机通过减速器驱动丝杠转动时螺母带动中心轮架上升,反之下降。由于提升爪是安装在中心轮架上的,提升爪可以和中心轮架同步升降。丝杠上有与之固定的旋转编码器,当丝杠转动时,旋转编码器发出脉冲信     

高速高冲击性小型增量式光电编码器的研制

光电编码器作为一种角位移测量传感器广泛应用于多个领域中,根据光栅盘的编码方式主要分为绝对式和增量式2种.绝对式光电编码器多用于角度测量,增量式光电编码器多用作速度测量,由于器件的限制,高速、高冲击是增量式光电编码器的1个瓶颈.结合材料的高低温性能和强度特性,采用CPLD硬件细分,设计了1种增量式光电编码器,该种光电编码器具有高速（转速为3 000 r/min）、高冲击性（峰值500 g）、超小型（外径为Φ27 mm,高度为15mm）和较好的高低温（-40～＋70℃）性能等优点.     

传感器的分类

参量传感器伽电阻传感器、电感传 感器、电容传感器等)按输人量性质分发电传感器位日光电传感器、热电传 感器、压电传感器等)脉冲传感器伽光栅传感器、磁栅 传感器等)厂|||叮||一机械量传感器枷尺寸、力、速度等)传感器按被测量性质分热工量传感器伽温度、流量等)探伤传感器位目表面及内部探伤等)厂!!广.|11直接传感器值接将被测量转换 成输出信号)按原理结构分差动传感器俐用两个同类传感器 的输出相加或相减的差值信号)厂||l|l|.es||esL||l|||eell|||L补偿传感器提利用输出与输人相 互转换的一种随动系统装置)一||卜||片l|es|匕传感器的…     

脉冲检测技术在倒立摆系统中的应用

倒立摆控制系统对外部干扰信号非常敏感,并且对状态反馈量的精确度要求较高。为了提高系统反馈量的精确度,设计了一种采集以及统计旋转光电编码器脉冲信号的方案。该设计方案以STM32为核心,并设计了二阶低通滤波器、脉冲整形电路以及其他辅助电路。在实验中,分别测试了不同转速下光电编码器输出的脉冲信号。实验结果表明,该方案有效地解决了脉冲高频干扰、波形边缘振荡以及脉冲畸形的问题。此外,通过拉格朗日建模法建立了一级倒立摆的数学模型,并设计了基于此数学模型的倒立摆LQR控制器。最后,在实物系统中观察了摆杆角度实时变化曲线,间接验证了该脉冲信号采集方案的有效性。     

基于单片机的光电无接触转速测量仪的设计

利用AT89S52单片机作为微处理器,设计了一种红外线转速测量装置。当电动机转动时,利用槽式光电传感器对其进行光电信号采样:1个二极管发射红外线,1个二极管接收红外线,通过齿盘对光路的间歇遮挡使接收二极管接收到的信号变为光脉冲。单片机对二极管接收到的脉冲计数,从而计算出转速,通过1602液晶显示器显示出结果。试验结果显示设计制作的转速测量仪测量精度较高,能实时显示测量结果。     

光栅式大应变传感器结构设计与特性研究

为实现0～0.2ε的大应变测量,设计并制备了一种光栅式大应变传感器。该传感器的结构设计基于光栅莫尔条纹的测位移原理,采用砷化镓近红外固体发光二极管作为光源,以光电二极管阵列为传感器的光电探测器。在此基础上,将光电探测器接收到的莫尔信号通过信号处理系统转换为数字脉冲的输出。实验测试结果表明,所制备的光栅式大应变传感器具有良好的线性特性、重复性及较高的灵敏度,其中应变灵敏度为620ε-1,该传感器能探测到的最小应变为0.004ε。这一研究有助于开发高灵敏、低成本的新型大应变传感器。     

基于查表原理的单对磁极编码器研制

与光电编码器相比,磁性编码器结构简单、易微型化、且不受尘埃及结雾的影响,但其分辨率和精度较低且难以提高,严重制约了其应用和发展。针对单对磁极编码器,深入分析了传统处理方式上存在的缺陷,提出一种基于标定查表的信号处理方式。采用六路霍尔传感器均布在圆周上,把变化的磁场转换成电压信号,经差分得到查表用三相电压信号。在离线状态下,用高精度光电编码器对电压信号与电机旋转角度进行标定,并把角度数据存储在EEPROM中。工作过程中采用三相电压信号分区间查表得到电机旋转角度值,用FPGA(programmablegatearrayField)进行信号处理,实现了分辨率15位,精度14位(16384线)的角度输出,能够满足电机恶劣环境下高精度位置检测的要求。     

国外动态

每转25000脉冲的旋转型编码器本产品是一种传感器,它的分辨率很高,每转输出25000个增量脉冲信号。系列产品有从6000脉冲/转到25000脉冲/转,中间只有8种类型,其特点是:因为有每转25000脉冲,并以矩形波(ABZ相)形式输出,所以可将其4倍,作为每转输出10万脉冲的高分辨的编码器使用;频率响应为750千赫,可用于要求位置精度为0.1微米的数控机床和直接驱动的机器人的反馈元件,外径φ63.5,轴径φ8。 (摘译自《才》昭和62年4月)     

专利信息

一种数字式大功率绕线异步电动机无功补偿及节能装置,其特征是通过电流传感器检测电机的转子电流,并将电流传感器的检测信号分别经A／D转换器和电流过零检测电路后输入单片机控制电路,同时也将交交变频器电源同步信号输入单片机控制电路,单片机根据系统数学模型和触发时序进行数据处理后输出交交变频器触发脉冲信号,     

磁旋转编码器在永磁同步电机位置测量中的应用

为了检测永磁同步电机磁极位置,在电机位置传感器安装之后要对其进行初始定位.根据电机反电动势信号与电机位置角的关系,利用电机反电动势过零信号来定位磁旋转编码器.根据这一方案,无需调整编码器的安装位置即能够确定磁旋转编码器所输出的绝对角度与电机位置角的关系.测试结果还表明,根据磁旋转编码器输出的绝对角度,在电机刚开始转动时就能够精确检测出电机磁极的初始位置,其分辨率能够满足课题要求.     

基于线性霍尔传感器的新型交流伺服系统设计

由于安装在永磁同步电机定子上的线性霍尔传感器的输出模拟信号与转子气隙磁场强度成比例,与反电动势同相位,通过使用线性霍尔传感器代替光电编码器和开关霍尔传感器,可得到转子的位置和速度信息;在此基础上,给出一种不需要在静止坐标系和旋转坐标系之间相互变换,可以在静止坐标系中直接产生相电流命令的磁场定向控制算法.将研制的交流伺服系统应用在工业缝纫机中,结果表明运行可靠,且具有较高性价比,有一定推广使用价值.     

国内外动态

光学编码器为适应更快、更小、更精密的运动系统需要 ,伊利诺斯Ｈｅｉｄｅｎｈａｉｎ公司研制了ＬＩＤＡ40 0光学编码器。它有一个高为 12ｍｍ的小型扫描头以满足狭小的空间 ,扫描面积为 14.5ｍｍ2 。较大的扫描范围使仪器在污染、尘埃、泥浆的条件下仍能发挥正常的扫描作用。该光学编码器利用ＬＥＤ发射的光线穿过一透镜和光栅照在一根刻度尺上 ,并反射到一光电传感器上。当光源、光栅和传感器沿着刻度尺移动时 ,使刻度尺和光栅间产生了相对运动 ,形成了光强度的周期性波动 ,人们将检测到的数据资料转化成重复性为 5 0 μｍ的位置数据。这…     

光电式扭矩传感器解读

光电式的扭矩传感器,不仅结构简单,响应的速度迅速,测量精度高,而且可以适用于细长轴在恶劣的环境的工作下对其扭矩的测量。本文对光电编码器和光栅在扭矩传感器上的应用从原理上进行了简单的分析与总结。