传感器与检测技术 光电式传感器 7-5 光电编码器.pptx
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第7章 光电式传感器; 光电码盘式编码器的结构如图7.37所示,由光源、与旋转轴相连的码盘、窄缝、光敏元件等组成。 码盘如图7.38所示,它由光学玻璃制成,其上刻有许多的同心码道,每位码道都按一定编码规律分布着透光和不透光部分,分别称为亮区和暗区。对应于亮区和暗区光敏元件输出的信号分别是“1”和“0”。;7.5.2 光电码盘; 2.循环码盘 为了消除粗误差,应用最广的方法是采用循环码(也叫格雷码)方案。循环码的特点是:它是一种无权码,任何相邻的两个数码间只有一位是变化的,因此,如果码盘存在刻划误差,这个误差只影响一个码道的读数,产生的误差最多等于最低位的一个比特(即一个分辨率单位。如果n较大,这种误差的影响不会太大,不存在粗误差),能有效克服由于制作和安装不准带来的误差。也正是基于这一原因,循环码码盘获得了广泛的应用。 图7.39是一个四位循环码盘。循环码、二进制码和十进制的对应关系如表7.1所示。要注意的是码盘的分辨率只取决于位数,与码盘采用的码制没有关系,如四位循环码盘的分辨率与四位二进制码盘的分辨率是一致的,都是22.5°。
; 循环码存在的问题是:这是一种无权码,译码相对困难。一般的处理办法是先将它转换为二进制码,再译码。
二进制码转换为循环码的方法为:将二进制码与其本身右移一位后并舍去末位的数码作不进位加法所得结果就是循环码。例如:
由此得二进制码变成循环码的关系式为
由上式可见,两种码制进行转换时,第位(最高位)保持不变。不进位“加”在数字电路中可用异或门来实现。; 循环码转换为二进制码的方法为:最高位不变,以后从高位开始依次求出其余位,即本位循环码与已经求得的相邻高位二进制码作不进位加法,结果就是本位二进制码。例如:
由此得循环码变成二进制码的关系式为
由上式可见,循环码转换成二进制码时,第n位(最高位)保持不变,然后从高位到低位依次求出各位二进制码。循环码盘输出的循环码也可以通过数字电路转换为二进制码。
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