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光电编码器的计数电路设计及数字滤波
发布时间:2014-02-13   点击次数:1119次

一、光电编码器的计数电路设计及数字滤波

  光电编码器是一种高精度的角位置测量传感器,在数控车床中常用于检测主轴系统的转速和角位移,也经常在伺服系统中用于检测伺服电机的转速。但是,光电编码器在其安装基座的机械振动激励下,会不可避免地导致其主码盘的振动,从而引起输出波形的畸变,zui终引起计数错误,使伺服驱动系统不能正常运行,影响数控机床的加工精度和定位精度。为此,可以采用数字滤波的方法来减少计数误差,但存在以下缺点:
  
1、数字滤波要占用CPU时间,而且随着所用光电编码器数量的增加而增加,故不能适应较大系统的要求。
  
2、数控车床进行螺纹插补时,需要准确读取光电编码器的计数值,以获取主轴位置信息,但此时CPU没有时间进行数字滤波。
  
  基于以上原因,对光电编码器常用的判向和计数电路进行了改进,较好地解决了由于振动引起的计数误差。
  
二、常规光电编码器的判向和计数电路
  
  通常,光电编码器的输出信号由A和B相位差90°的两路方波组成,可用D触发器作为判向器,由门电路和可逆计数器完成计数功能。  
  
  当光电编码器顺时针方向旋转时,A相信号在相位上超前B相信号1/4周期。经过D触发器后,Q1为高电平,Q2为低电平,于是,C1有计数脉冲,可接入双向计数器的“+”端,而C2保持为低电平。反之,当逆时针方向旋转时,C1将保持低电平,C2形成的计数脉冲可作为双向计数器“-”端的输入信号,从而完成对光电编码器输出信号的计数。
 

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