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

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(cè)主軸系統(tǒng)的速度和角位移，也用于伺服系統(tǒng)，用于檢測(cè)伺服電機(jī)的速度。然而，在亨士樂(lè)光電編碼器安裝底座的機(jī)械振動(dòng)激勵(lì)下，不可避免地會(huì)引起其主碼盤(pán)的振動(dòng)，導(dǎo)致輸出波形失真，最終導(dǎo)致計(jì)數(shù)誤差，從而阻礙伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，影響數(shù)控機(jī)床的加工精度和定位精度。為此，可以使用數(shù)字濾波來(lái)減少編碼器計(jì)數(shù)誤差，但存在以下缺點(diǎn)：



1.數(shù)字濾波需要CPU時(shí)間，并且隨著Hengstler光電編碼器的使用數(shù)量而增加，因此無(wú)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(shí)，需要準(zhǔn)確讀取亨士樂(lè)編碼器的計(jì)數(shù)值，以獲得主軸位置的信息，但此時(shí)CPU沒(méi)有時(shí)間進(jìn)行數(shù)字濾波。

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

用于傳統(tǒng)亨士樂(lè)光電編碼器的方向和計(jì)數(shù)電路

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

當(dāng)Hengstler編碼器順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，A相位信號(hào)傳導(dǎo)B相位信號(hào)大約1/4相位周期。在通過(guò)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(jì)數(shù)器的“+”端的計(jì)數(shù)脈沖，而C2保持在低電平。相反，當(dāng)C1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，C1保持在低電平，C2形成的計(jì)數(shù)脈沖可以作為雙向計(jì)數(shù)器“-”端的輸入信號(hào)，從而完成光電編碼器輸出信號(hào)的計(jì)數(shù)。

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