光电编码器选型及同步电机转速和转子位置测量

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1、光电编码器选型及同步电机转速和转子位里测量电气传动2006年第36卷第4期光电编码器选型及同步电机转速和转子位置测量‘于庆广刘葵王冲袁炜熹钱炜慷张程清华大学摘要:光电轴角编码器，又称光电角位置传感器，是电气传动系统中用来测量电动机转速和转子位置的核心部件.对绝对式、增量式和混合式光电轴编码器的工作原理进行了综述，介绍了光电轴编码器的选型原则、转子速度的侧量和转子位置的测量方法。最后，给出了同步电动机变频调速系统中转速和转子位置测量系统的实现关键词:光电轴编码器混合式轴编码器同步电机转子位置ChoiceofOptical-encoderandMeasureofSpeedandRotorP

2、laceofSynchronousMotorYuQingguangLiuKuiWangChongYuanWeijiaQianWeikangZhangChengAbstract:Optical-encoder,whichisalsocalledphotoelectricangsi-positionsensor,isthecoredeviceinmeasurementofmotorspeedandrotorpositionindrivesystem.Theresummarizetheoperatingprincipleofab-soluteIincrementalandhybridenco

3、der,introducethechoiceprincipleofoptical-encodermodelandthemeasur-ingmethodofrotorspeedandrotorposition.Theimplementationofmeasuringmethodofrotorspeedandtoforpositioninvariablefrequencyspeed-regulatedsystemofsynchronousmotorisalsogiven.Keywords;opticalencoderhybridencoderrotorplaceofsynchronousm

4、otor能。本文综述了光电轴编码器的种类和选型原1引言则，介绍了转速和转子位置的测量方法;最后，给光电轴角编码器，又称轴编码器或光电角位出了同步电动机变频调速系统中转速和转子位置置传感器。光电轴编码器以高精度计量圆光栅为Al量系统的实现。检测元件，通过光电转换，将输人的角位置信息转2光电轴编码器换成相应的数字代码，并与计算机等控制器及显示装置相连接，实现数字测量、数字控制与数字显2.1增f式轴编码器示川。光电轴编码器具有较高的性能价格比，已典型的光电轴角编码器结构原理如图1所示。普遍应用在雷达、光电经纬仪、地面指挥仪、机器码盘人、数控机床和高精度闭环调速系统等诸多领域，是电动机等自动化

5、设备理想的角度和速度传感器。轴编码器主要分为增量式、绝对式与混合式3种，其中增量式轴编码器主要用于测量转子速度，绝对式轴编码器主要用于测量转子的空间位置，混合式轴编码器是增量式轴编码器与绝对式轴编码器的组合。后端加人处理芯片之后，3种轴承图1光电轴编码器结构图轴编码器都具有测量转子速度与空间位置的功清华大学大学生SRT项目(031TO14们电气传动2006年第36卷第4期光电编码器选型及同步电机转速和转子位笠测量LED是光源，光敏元件通过码盘接受光信号，输错误的概率，在高速运行的编码环境中这一点格出电信号。根据码盘结构的不同，有增量式和绝外重要，使用也较多。对式两种轴编码器。绝对式光电

6、轴角编码器同增量式相比，具有增量式编码器的码盘如图2所示，码盘的刻固定零点，输出代码是轴角的单值函数，抗干扰能线间距均等，对应每一个分辨率区间，可输出一个力强，掉电后再启动无须重新标定，无累积误差等增量脉冲。优点，因此在国防、航天等伺服和变频调速领域得到了广泛应用。绝对式光电轴角编码器的缺点是制造工艺复杂[o]，不易实现小型化。2.3混合式轴编码器混合式轴编码器同时具有增量式轴编码器与攀绝对式轴编码器的功能，不仅内部以格雷码编码，输出转子的空间位置信号，并且同时还输出增量图2增量式轴编码器码盘式轴编码器所具有的脉冲信号。所以采用混合式增量式轴编码器的输出波形如图3所示，增轴编码器可以同

7、时测量转子的空间位置与转速。量式编码器输出有A,B正交脉冲两路，零脉冲2由于混合式轴编码器功能齐全，它的结构较为复一路。一般A,B端口每转输出1000-500。个杂，所以价格相对较高。脉冲，z端口每转输出1个脉冲。z信号用于校3转子速度的测量正每转编码器产生的脉冲个数，进一步将误差控制在每一转之内，避免了积累误差的产生。若要3.IM法测，转速区别电机转子旋转的方向，就要根据A,B两路脉M法测速度指在给定的时间△T内，传感器冲信号的相位来判断正转