Оптические инкрементальные энкодеры

Инкрементальные энкодеры определяют угол поворота (не угловое положение!) объекта. Принцип работы оптического инкрементального энкодера поясняется на рис. 7.15.

Угловой оптический энкодер состоит из тонкого оптического диска и измерительной головки, включающей источник света и фотодетектор. На диске имеются прозрачные и непрозрачные участки, например, отверстия в металлическом диске или штрихи на стеклянном. При вращении диска фотодектор генерирует сигнал с частотой следования кодовых элементов непосредственно в цифровом виде (рис. 7.16) или аналоговый гармонический сигнал, который также может быть преобразован в цифровой. Подсчитывая количество импульсов (канал А), можно определить угол поворота вращающегося вала. За счет специальной (индексной) метки, определяющей начальное положение, можно измерять угловое положение вала в пределах оборота (от 0 до 360°).

Рис. 7.15. Оптический инкрементальный энкодер:

1 – корпус; 2 – светодиод-источник для инкрементальных каналов;
3, 4 – фотодетекторы; 5 – светодиод-источник для индексного канала;
6 – фотодетектор индексной метки; 7, 8 – элементы крепления;
9 – перфорированный диск; 10 – прорези для инкрементальных каналов;
11 – прорезь – индексная метка; 12 – вращающийся вал

Рис. 7.16. Каналы инкрементального датчика

При добавлении второго измерительного канала (канал Б, «своя» пара «светодиод-фототранзистор») с угловым смещением относительно первого на 90° появляется возможность определить направление вращения. По частоте следования сигналов можно, кроме угла поворота, найти и угловую скорость вращения вала.