编码器数电(数字电子技术编码器)

海潮机械 2023-01-24 09:13 编辑:admin 151阅读

1. 数字电子技术编码器

一、分辨率

  

  光电编码器的分辨率是以编码器轴转动一周所产生的输出信号基本周期数来表示的,即脉冲数/转(PPR)。码盘上的透光缝隙的数目就等于编码器的分辨率,码盘上刻的缝隙越多,编码器的分辨率就越高。在工业电气传动中,根据不同的应用对象,可选择分辨率通常在500~6000PPR的增量式光电编码器,zui高可以达到几万PPR。交流伺服电机控制系统中通常选用分辨率为2500PPR的编码器。此外对光电转换信号进行逻辑处理,可以得到2倍频或4倍频的脉冲信号,从而进一步提高分辨率。

  

二、精度

  

  增量式光电编码器的精度与分辨率完全无关,这是两个不同的概念。精度是一种度量在所选定的分辨率范围内,确定任一脉冲相对另一脉冲位置的能力。精度通常用角度、角分或角秒来表示。编码器的精度与码盘透光缝隙的加工质量、码盘的机械旋转情况的制造精度因素有关,也与安装技术有关。

  

三、输出信号的稳定性

编码器输出信号的稳定性是指在实际运行条件下,保持规定精度的能力。影响编码器输出信号稳定性的主要因素是温度对电子器件造成的漂移、外界加于编码器的变形力以及光源特性的变化。由于受到温度和电源变化的影响,编码器的电子电路不能保持规定的输出特性,在设计和使用中都要给予充分考虑。

  

四、响应频率

  

  编码器输出的响应频率取决于光电检测器件、电子处理线路的响应速度。当编码器高速旋转时,如果其分辨率很高,那么编码器输出的信号频率将会很高。如果光电检测器件和电子线路元器件的工作速度与之不能相适应,就有可能使输出波形严重畸变,甚至产生丢失脉冲的现象。这样输出信号就不能准确反映轴的位置信息。所以,每一种编码器在其分辨率一定的情况下,它的zui高转速也是一定的,即它的响应频率是受限制的。

  

五、信号输出形式

  

  在大多数情况下,直接从编码器的光电检测器件获取的信号电平较低,波形也不规则,还不能适应于控制、信号处理和远距离传输的要求。所以,在编码器内还必须将此信号放大、整形。经过处理的输出信号一般近似于正弦波或矩形波。由于矩形波输出信号容易进行数字处理,所以这种输出信号在定位控制中得到广泛的应用。采用正弦波输出信号时基本消除了定位停止时的振荡现象,并且容易通过电子内插方法,以较低的成本得到较高的分辨率。增量式光电编码器的信号输出形式有:集电极开路输出(OpenCollector)、电压输出(VoltageOutput)、线驱动输出(LineDriver)、互补型输出(ComplementalOutput)和推挽式输出(TotemPole)。

2. 数字电子技术编码器和译码器i

译码是编码的逆过程,同时去掉比特流在传播过程中混入的噪声。利用译码表把文字译成一组组数码或用译码表将代表某一项信息的一系列信号译成文字的过程称之为译码。译码器是电子技术中的一种多输入多输出的组合逻辑电路,负责将二进制代码翻译为特定的对象(如逻辑电平等),功能与编码器相反。译码器一般分为通用译码器和数字显示译码器两大类。

3. 数字电子技术编码器及其应用实验报告

计码器又叫编码器。其原理为:

1.

编码器,是一种用来测量机械旋转或位移的传感器。它能够测量机械部件在旋转或直线运动时的位移位置或速度等信息,并将其转换成一系列电信号。

2.

光电编码器,是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。这是目前应用最多的传感器,光电编码器是由光源、光码盘和光敏元件组成。 光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴,电动机旋转时,光栅盘与电动机同速旋转,经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号,通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。 此外,为判断旋转方向,码盘还可提供相位相差90°的两路脉冲信号。

4. 数字电子技术编码器和译码器

译码器是从一种数据表示形式转换为另一数据表示形式的器件。而指令的解析未必就是你说到的译码器可以解决的,而是诸如乘法器、全加法器或者更为基本的触发器或逻辑电路直接构成,并不属于译码器的

 根据前面对译码器的解释,指令译码器也是同样的道理,你可以把它理解为普通的地址译码器,比如3-8译码器(或8-256译码器),其实就是把3(或8)条数据线上表示的信息转换为8(或256)条数据线来表示的一种形式,(即译码),然后利用该信息表示的独立性和唯一性对功能电路作出恰当的选择(比如选择当前通过一个典型的3-8译码器来了解译码的基本原理,常见型号是74LS138.当然,实际的指令解码电路要复杂得多,而且是基于系统设计的,你只能从等效的角度来了解。由浅入深,慢慢来。通过对74LS138的了解,你会对译码器有初步的认识,也是最重要、最基础的认识。

  把所使用的每一种二进制代码状态都赋于特定的含义,表示一个特定的信号或对象,叫编码。如用四位二进制数的0000~1001这十种状太,分别表示0~9这十个十进制数码,称为8421编码。反过来把代码的特定含义翻译出来,称为译码。

  计算机在处理各种文字符号或数码时,必须把这些信息进行二进制编码,在编码时所使用的第一种二进制代码状态都赋予了特定的含义,即表示一个确定的信号或者对象,实现这种功能的电路叫编码器,如用于键盘的BCD码,

  译码器可以将输入代码的状态翻译成相应的输出信号,以高、低电平的形式在各自的输出端口送出,以表示其意愿。译码器有多个输入端和多个输出端。

5. 数字电子技术编码器实验

数字电路课程是计算机专业以及电子专业的基本理论课程,数字电路实验可为后续的计算机组成原理等课程的学习打下坚实的基础。在理论知识学习的过程中加强实验实操能力是非常重要的。推荐一个仿真实验软件 dream logic

,该软件提供相应的实验指导书是按照组合逻辑电路实验、时序逻辑电路实验、有限状态机实验、数字系统设计实验的顺序从易到难安排的。有验证性实验也可以自主设计实验,满足不同层次学生的实验需要。

组合逻辑电路实验

包含基本门电路实验、编码器和译码器实验以及加法器实验,通过这些实验,学生可以掌握基本逻辑门设计组合逻辑电路的方法,熟悉74LS系列常用组合逻辑芯片的功能和使用方法,并使用这些芯片设计一定规模的组合逻辑电路,实现相应的功能。

时序逻辑电路实验

以触发器、计数器和寄存器为代表,包含74LS系列的主要时序逻辑芯片,通过这些实验,学生可以熟悉74LS系列时序逻辑芯片的功能和使用方法,掌握时序逻辑电路的特点和一般的设计方法。

有限状态机实验

以交通灯设计为代表,通过交通灯的设计,学生可掌握有限状态机的概念,应用场景以及设计方法,学会使用有限状态机设计复杂数字系统的控制器。

数字系统设计实验

属于综合设计实验,该部分实验需要学生使用前面实验中掌握的知识和方法,灵活运用组合逻辑电路,时序逻辑电路以及有限状态机,分模块实现数字系统的各个子功能,然后构建一个功能复杂的数字系统。通过这些实验,将加深学生对数字电路理论知识的理解,培养学生的知识应用和数字系统设计能力。

推荐链接:

英真时代 / Dream Logic Group / Dream Logic

6. 数字电子技术编码器和译码器的实验思考题

是指编码的逆过程,同时去掉比特流在传播过程中混入的噪声。利用译码表把文字译成一组组数码或用译码表将代表某一项信息的一系列信号译成文字的过程称之为译码。负责将二进制代码翻译为特定的对象(如逻辑电平等),功能与编码器相反。译码器一般分为通用译码器和数字显示译码器两大类。

7. 数字电子技术编码器的逻辑功能测试实验

在数字系统里,常常需要将某一信息(输入)变换为某一特定的代码(输出)。把二进制码按一定的规律编排,例如8421码、格雷码等,使每组代码具有一特定的含义(代表某个数或控制信号)称为编码。具有编码功能的逻辑电路称为编码器。

优先编码器允许同时在几个输入端有输入信号,编码器按输入信号排定的优先顺序,只对同时输入的几个信号中优先权最高的一个进行编码