光編碼器英文解釋翻譯、光編碼器的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 optical encoder
分詞翻譯:
光的英語翻譯:
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【醫】 light; phot-; photo-
編碼器的英語翻譯:
coder
【計】 cipherer; encipherer; encoder
專業解析
光編碼器(Optical Encoder)是一種利用光學原理檢測位置、速度或方向的傳感器裝置。它通過光電轉換将機械位移或角度變化轉換為可被電子系統讀取的數字或模拟電信號。以下是其詳細解釋:
一、 核心定義與工作原理
光編碼器主要由三個核心部件構成:
- 光源(Light Source):通常為發光二極管(LED),提供穩定的光束。
- 碼盤(Code Disk / Scale):一個刻有精密透光和不透光圖案(光栅)的圓盤或直尺。圓盤用于旋轉運動測量,直尺用于直線運動測量。
- 光電探測器(Photodetector):位于碼盤另一側,接收透過碼盤的光信號,并将其轉換為電信號。
當碼盤隨被測物體(如電機軸)旋轉或移動時,其上的光栅圖案會周期性地遮擋或透過光源發出的光線,導緻照射到光電探測器上的光強發生明暗交替變化。光電探測器将這些光信號變化轉換成相應的電脈沖信號(通常是方波)。後續的信號處理電路通過計算這些脈沖的數量、頻率或相位差,即可精确計算出位移量、速度或方向。
二、 主要類型
根據輸出信號類型和位置信息獲取方式,光編碼器主要分為兩大類:
-
增量式光編碼器(Incremental Optical Encoder):
- 原理:碼盤上刻有均勻間隔的徑向光栅線。旋轉時,産生兩路(通常為A、B相)相位差90度的方波脈沖信號(正交信號),以及一路作為參考零位的Z相信號(每轉一個脈沖)。
- 輸出:脈沖序列(A, B, Z)。位移量通過累計脈沖數獲得;速度由脈沖頻率決定;方向由A、B相的相位關系(哪個超前)判斷。
- 特點:結構相對簡單,成本較低。但斷電後位置信息丢失,需要尋零操作(找Z相)。
- 應用:廣泛用于速度控制、需要相對位置測量的場合。
-
絕對式光編碼器(Absolute Optical Encoder):
- 原理:碼盤上刻有獨特的、按特定編碼規則(如二進制碼、格雷碼)排列的多道同心光栅環。每一圈位置對應唯一的編碼組合。
- 輸出:并行或串行(如SSI, BiSS, EnDat)的數字編碼值,直接表示當前位置的絕對角度(或線性位置)。
- 特點:上電即可獲得絕對位置信息,無需尋零,斷電後位置信息不丢失。精度高,抗幹擾能力強,但結構更複雜,成本更高。
- 應用:需要精确知道絕對位置、安全關鍵或不允許尋零的場合,如機器人關節定位、數控機床、航空航天。
三、 關鍵性能指标
光編碼器的性能通常由以下指标衡量:
- 分辨率(Resolution):指編碼器能夠檢測到的最小位移變化量。對于旋轉編碼器,常用每轉脈沖數(Pulses Per Revolution, PPR)或每轉計數(Counts Per Revolution, CPR)表示;對于線性編碼器,常用微米(μm)或納米(nm)表示。分辨率越高,測量越精細。
- 精度(Accuracy):指編碼器輸出位置值與實際物理位置之間的最大偏差。它綜合了系統誤差(如碼盤刻劃誤差、安裝偏心、溫度漂移等)。精度通常以角度秒(″)或線性距離(如±μm)表示。
- 重複精度(Repeatability):指在相同條件下,編碼器多次到達同一位置時輸出值的一緻性。通常優于精度。
- 響應頻率/最大轉速:指編碼器能夠正常輸出信號的最高工作頻率或轉速,與光電探測器的響應速度和信號處理電路有關。
- 輸出信號類型:除了标準的TTL/HTL電平方波、正交信號外,還有模拟正弦/餘弦信號(用于高倍細分)、以及各種工業标準的數字接口協議(如前面提到的SSI, BiSS, EnDat等)。
四、 應用領域
光編碼器因其高精度、高響應速度和可靠性,被廣泛應用于需要精确運動控制的領域:
- 工業自動化:數控機床(CNC)、機器人關節伺服控制、自動化生産線定位。
- 電機控制:伺服電機、步進電機的位置和速度反饋。
- 精密儀器:測量設備、天文望遠鏡、醫療設備。
- 消費電子:打印機、掃描儀、光驅。
- 航空航天:飛行控制面位置反饋、慣性導航系統。
參考資料來源:
網絡擴展解釋
光電編碼器是一種通過光電轉換原理,将機械位移或角度變化轉化為數字信號的傳感器設備。它在工業控制、機器人、數控機床等領域應用廣泛,以下是其核心要點:
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基本定義與功能
光電編碼器利用光學元件和光電檢測技術,将旋轉軸或直線運動中的機械位移(如角度、轉速、位置)轉換為電脈沖或數字編碼信號。這種信號可用于精确測量和控制運動狀态(、均提到其核心轉換功能)。
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工作原理
- 核心組件:由光源(如LED)、光栅盤(帶透光孔或刻線的圓盤)和光敏元件(如光電二極管)組成。
- 工作過程:光栅盤與被測軸同步旋轉時,光源發出的光線周期性被光栅孔遮擋或透過,光敏元件接收斷續的光信號并轉化為脈沖電流。通過計算脈沖數量或相位差,可确定位移量或轉速(詳細描述了光栅盤與電動機同軸旋轉的原理)。
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主要分類
- 增量式編碼器:輸出與位移量成比例的脈沖信號,需外部參考點确定絕對位置(適用于速度測量)。
- 絕對式編碼器:每個位置對應唯一數字編碼,斷電後仍能記憶位置(適用于高精度定位需求)。
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技術特點
- 高精度:分辨率可達微米級或角秒級。
- 非接觸式測量:無機械磨損,壽命長。
- 實時性:響應速度快,適用于高速運動檢測。
若需進一步了解選型或故障排除方法,可參考中提到的維護與選型指南。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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