EPC755A微型光电编码器及其应用.docVIP

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EPC-755A微型光电编码器及其应用 发布时间:2009-06-05 ? ? 来源:厂商 ?? ??打印该页 1.?概述?   EPC-755A是美国ENCODER?PRODUCTS公司生产的微型光电编码器,具有重量轻、体积小、耐碰撞、易安装等优点,其直径和长度均为1.5英寸,采用能保证多年可靠工作的金属结构,具有多种灵活的安装方式,能大大降低安装成本。该光电编码器输出为双通道正交信号,具有校正基准信号,可方便地实现双向计数。EPC-755A光电编码器的主要性能参数如下:   ●输入电压:5~28VDC(最小4.75V,最大28.0V);   ●输出电流:最大100mA;   ●输出信号:2路计数脉冲,1路基准脉冲;   ●基准信号:每圈输出1个脉冲,中心与通道A波形重合;   ●测量范围:最大可测旋转速率为7500转/分;   ●工作温度:最高可达100℃;   ●频率响应:100kHz,最高200kHz;   ●分辨率:最低1个脉冲/圈,最高6000个脉冲/圈,中间有55种分辨率可供选择;   ●安装方式:柔性方式,伺服方式,法兰盘方式;   ●使用寿命:平均10万小时;   ●重量:柔性100克,伺服90克;   ●转轴方向:双向;   ●工作精度:两圈间误差≤±0.01°。 2.?输出电路与输出信号   EPC-755A光电编码器系列有各种不同类型的输出电路可供选择,其输出电路类型有:带上拉电阻的NPN型,集电极开路NPN型,推挽输出型,差分输出型,如图1所示。带上拉电阻和集电极开路型的最大灌电流输入为100mA;推挽输出型的最大输出电流为50mA;差分输出型,当输入电压为5VDC时,其输出满足RS-422要求。图2给出了光电编码器的输出信号,对于差分输出型有六个通道输出信号A、A、?B、?B、?Z、?Z,其它类型有三个通道输出信号A、B、Z。顺时针旋转时,通道A输出波形超前通道B波形90°;逆时针旋转时,通道A输出波形迟通道B波形90°;光电编码器每旋转一圈,输出一个基准脉冲,基准脉冲的波形中心对准通道A输出的波形中心。 3.?实际应用   EPC-755A光电编码器具备良好的使用性能,在角度测量、位移测量时抗干扰能力很强,并具有稳定可靠的输出脉冲信号,且该脉冲信号经计数后可得到被测量的数字信号。   因此,我们在研制汽车驾驶模拟器时,对方向盘旋转角度的测量选用EPC-755A光电编码器作为传感器,其输出电路选用集电极开路型,输出分辨率选用360个脉冲/圈,考虑到汽车方向盘转动是双向的,既可顺时针旋转,也可逆时针旋转,需要对编码器的输出信号鉴相后才能计数。图3给出了光电编码器实际使用的鉴相与双向计数电路,鉴相电路用1个D触发器和2个与非门组成,计数电路用3片74LS193组成。   当光电编码器顺时针旋转时,通道A输出波形超前通道B输出波形90°,D触发器输出Q(波形W1)为高电平,Q(波形W2)为低电平,上面与非门打开,计数脉冲通过(波形W3),送至双向计数器74LS193的加脉冲输入端CU,进行加法计数;此时,下面与非门关闭,其输出为高电平(波形W4)。当光电编码器逆时针旋转时,通道A输出波形比通道B输出波形延迟90°,D触发器输出Q(波形W1)为低电平,Q(波形W2)为高电平,上面与非门关闭,其输出为高电平(波形W3);此时,下面与非门打开,计数脉冲通过(波形W4),送至双向计数器74LS193的减脉冲输入端CD,进行减法计数。   汽车方向盘顺时针和逆时针旋转时,其最大旋转角度均为两圈半,选用分辨率为360个脉冲/圈的编码器,其最大输出脉冲数为900个;实际使用的计数电路用3片74LS193组成,在系统上电初始化时,先对其进行复位(CLR信号),再将其初值设为800H,即2048(LD信号);如此,当方向盘顺时针旋转时,计数电路的输出范围为2048~2948,当方向盘逆时针旋转时,计数电路的输出范围为2048~1148;计数电路的数据输出D0~D11送至数据处理电路。   实际使用时,方向盘频繁地进行顺时针和逆时针转动,由于存在量化误差,工作较长一段时间后,方向盘回中时计数电路输出可能不是2048,而是有几个字的偏差;为解决这一问题,我们增加了一个方向盘回中检测电路,系统工作后,数据处理电路在模拟器处于非操作状态时,系统检测回中检测电路,若方向盘处于回中状态,而计数电路的数据输出不是2048,可对计数电路进行复位,并重新设置初值。

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