絕對式圓光柵(Absolute Circular Encoder)是一種用于測量旋轉(zhuǎn)角度的高精度傳感器。它通常應(yīng)用于需要精確定位和角度測量的應(yīng)用場景中,例如工業(yè)自動化、機器人技術(shù)、精密機床、航空航天設(shè)備以及科學(xué)研究等領(lǐng)域。
絕對式圓光柵(Absolute Circular Encoder)是一種用于測量旋轉(zhuǎn)角度的高精度傳感器。它通常應(yīng)用于需要精確定位和角度測量的應(yīng)用場景中,例如工業(yè)自動化、機器人技術(shù)、精密機床、航空航天設(shè)備以及科學(xué)研究等領(lǐng)域。
工作原理
絕對式圓光柵的工作原理基于莫爾條紋或光柵尺技術(shù)。它由一個固定光柵盤和一個旋轉(zhuǎn)光柵盤組成。固定光柵盤上刻有精確間隔的光柵線(即光柵尺),而旋轉(zhuǎn)光柵盤則與被測物體同軸安裝,并且在旋轉(zhuǎn)時會相對于固定光柵盤移動。當(dāng)光源通過兩個光柵盤時,由于光的衍射效應(yīng),會產(chǎn)生一系列明暗相間的干涉條紋——莫爾條紋。這些條紋的數(shù)目和位置能夠被光電元件檢測到,并轉(zhuǎn)換為電信號輸出。通過解碼這些信號,可以計算出旋轉(zhuǎn)盤的角度位置。
絕對式編碼器與增量式編碼器不同的是,它能夠在斷電重啟后直接提供當(dāng)前位置信息,而不需要從參考點開始重新計數(shù)。這使得絕對式編碼器特別適用于需要高可靠性和快速定位的應(yīng)用。
構(gòu)造
絕對式圓光柵主要包括以下幾個部分:
光源:通常使用LED或者激光二極管作為光源。
光柵尺:由固定光柵和旋轉(zhuǎn)光柵組成,光柵尺上的線條間距決定了測量的分辨率。
光電檢測器:用于接收透過光柵后的光線,并將其轉(zhuǎn)化為電信號。
解碼電路:處理光電檢測器輸出的電信號,以獲得角度位置信息。
接口電路:負(fù)責(zé)與外部控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信。
特點
絕對式圓光柵具有以下顯著特點:
高精度:能提供亞微米級別的角位置測量精度。
可靠性:不受電源中斷影響,重啟后無需重新校準(zhǔn)。
抗干擾能力強:由于采用光學(xué)原理,對電磁干擾具有較強的抵抗能力。
使用壽命長:非接觸式的測量方式減少了機械磨損,延長了使用壽命。
應(yīng)用領(lǐng)域
絕對式圓光柵因其高精度、高可靠性等特點,在多個領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用:
工業(yè)自動化:如數(shù)控機床、裝配線、包裝機械等。
機器人技術(shù):在關(guān)節(jié)運動控制、末端執(zhí)行器定位等方面發(fā)揮重要作用。
科學(xué)研究:特別是在需要精密測量和控制的實驗裝置中。
醫(yī)療設(shè)備:例如影像引導(dǎo)手術(shù)系統(tǒng)、放療定位系統(tǒng)等。
總之,絕對式圓光柵作為一種良好的角度測量工具,在需要高精度、高可靠性的場合展現(xiàn)出了其優(yōu)勢。隨著技術(shù)的進步和市場需求的增長,未來它將在更多領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。