- 相關推薦
一種簡單實用的測角碼盤設計方案
摘要：介紹一種制作簡單、價格便宜、應用面廣的測角碼盤設計方案；并以碼盤信號的產生、處理和傳輸為主線，詳細說明工作原理，進而再次證明其簡單便宜的突出優(yōu)點。關鍵詞：測角碼盤 編碼膠片 狀態(tài)編碼
測控系統(tǒng)中，經常用到采集各種角度參數(shù)或對轉動機構進行測速的角度傳感器。目前，市場上一些具有成熟技術的角度傳感器有自增角機、電位器、碼盤、霍爾元件和齒輪計數(shù)器等。這些產品中，有的精度很高，但價格昂貴，有的價格便宜，但結構復雜，往往難于同時滿足結構簡單、價格便宜的要求。本文介紹一種光電碼盤設計方案，硬件結構非常簡單、成本價格十分便宜，而且穩(wěn)定性好、使用壽命長，又能滿足多數(shù)情況下的精度要求。
1 工作原理
1.1 原始信號的產生
（1）信號產生原理
圖1是碼盤產生原始信號的原理示意圖。
本碼盤用于采集信號的器件是一對發(fā)光管和接收管，每個管內有兩套收發(fā)裝置。其功能實現(xiàn)過程為：在發(fā)光管和接收管之間放一圓形黑白相間且寬度相同的編碼膠片，使三者分別處于相互平行的平面內，將發(fā)光管和接收管中心對正，并使編碼膠片可以繞其軸心旋轉。上電后，發(fā)光管會連續(xù)不斷地發(fā)射信號，但由于膠片是黑白相同的，所以當黑色部分正對發(fā)光管時，發(fā)光管發(fā)出的信號將被阻擋，使接收管接收不到信號；而當白色部分正對發(fā)光管時，發(fā)光管發(fā)出的信號將透過膠片射到接收管上。這樣，在接收端就得到兩路連續(xù)變化的正弦波。
（2）方向判別原理
圖2為原理示意圖。
編碼膠片寬度是收發(fā)裝置距離的兩倍，兩收發(fā)裝置位置關系應滿足B=(0.7n+0.35)+A，圖中n=0。
同理，當膠片向右轉動時，A、B信號變化恰好相反。這樣，通過A、B信號不同的變化規(guī)律實現(xiàn)對方向的判別。
1.2 信號處理
圖3是碼盤信號處理電路圖。
該電路的主要任務是將產生的原始模擬信號轉換為數(shù)字信號，即模數(shù)轉換。由傳感器產生的0V為振蕩中心的正弦波信號，經跟隨器處理后轉換為以+2.5V為振蕩中心的正弦波信號。通過調節(jié)電位器，使其波形達到最佳狀態(tài)，然后，經過大器將正弦波信號放大10倍。此時，由于放大的拉伸作用，被鉗位在0～5V之間的信號已具有非常陡的上升沿和下降沿，最后經施密特觸發(fā)器整形后，以方波形式輸給單片機。其波形關系如圖4所示。
1.3 信號控制及傳輸
圖5為控制傳輸電路圖。
這部分主要通過軟件編程實現(xiàn)對信號的處理。硬件結構包括信號處理芯片AT89C205
[1] [2] [3]
【一種簡單測角碼盤設計方案】相關文章：
基于絕對碼盤的星載可動組件仿真方法分析04-26
空間目標純測角相對定位方法04-30
一種擴頻高度表的偽碼同步方案04-28
基于星體標定的光電跟蹤系統(tǒng)測角精度評定05-02
利用星載GPS信息進行測角精度評估05-01
一種改進微小衛(wèi)星偽碼測距信噪比的有效方法04-30
基于測量機器人的多測回測角平差系統(tǒng)的開發(fā)與應用04-28
小班區(qū)角活動設計方案04-30
《盤盤轉轉》美術教案08-26