基于時(shí)柵傳感器的編碼器信號(hào)研究.pdf

1、數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床的測(cè)量系統(tǒng)是現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵部分,尤其是機(jī)床的測(cè)量系統(tǒng),它是保證機(jī)床高精度的前提條件。而傳感器又是測(cè)量系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,但是目前的傳感器市場(chǎng)基本上是國(guó)外產(chǎn)品的天下,少有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的傳感器且數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床大多無法和國(guó)內(nèi)傳感器兼容。如果能讓數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床順利的和國(guó)內(nèi)產(chǎn)品對(duì)接,對(duì)國(guó)民生產(chǎn),國(guó)防建設(shè)等有著非常重要的意義。
　　本文對(duì)傳感器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向進(jìn)行了綜述,重點(diǎn)介紹了當(dāng)前市場(chǎng)上非常普遍的一款國(guó)外編碼器的工作原理

2、及信號(hào)交換方式。同時(shí)對(duì)其優(yōu)、缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。
　　然后本文介紹了一種國(guó)內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的傳感器—時(shí)柵傳感器,對(duì)其相關(guān)產(chǎn)品及其基本原理進(jìn)行了綜述。最后重點(diǎn)介紹了其中一款已經(jīng)成型并且具有良好市場(chǎng)前景的時(shí)柵傳感器的基本工作原理及信號(hào)交換方式。同時(shí)對(duì)其優(yōu)、缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。
　　本文“基于時(shí)柵傳感器的編碼器信號(hào)研究”是在時(shí)柵傳感器(具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并獲得國(guó)家發(fā)明專利金獎(jiǎng)的產(chǎn)品)的基礎(chǔ)上就其與當(dāng)前主流傳感器—光柵傳感器系統(tǒng)的信號(hào)兼容性

3、問題進(jìn)行的較深入研究,對(duì)推廣自主知識(shí)產(chǎn)品,發(fā)展民族工業(yè)具有重要的意義。本文詳細(xì)介紹了絕對(duì)式光柵及絕對(duì)式時(shí)柵傳感器的信號(hào)交換原理,分析了兩者之間的共同點(diǎn)和差異。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,秉著經(jīng)濟(jì)適用的原則,提出了一套以單片機(jī)為核心的如何將時(shí)柵信號(hào)轉(zhuǎn)換為光柵信號(hào)的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。本系統(tǒng)以兩個(gè)主要的功能模塊為核心。信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊(模塊1)與時(shí)柵傳感器相連,接收絕對(duì)式時(shí)柵傳感器信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為絕對(duì)式編碼器信號(hào)。其主要由一個(gè)單片機(jī)為核心,用其串口接

4、收絕對(duì)式時(shí)柵傳感器信號(hào),并用軟件的方式進(jìn)行解碼,然后再針對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)換過程中的兩個(gè)主要問題:1、如何實(shí)現(xiàn)由固定零位到可變零位的轉(zhuǎn)變。2、如何實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)由單圈到多圈的轉(zhuǎn)變。設(shè)計(jì)了相關(guān)算法。用軟件的方式解決了硬件上的難題,使得本設(shè)計(jì)的硬件簡(jiǎn)化,此乃本設(shè)計(jì)的一個(gè)特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)的另一個(gè)特點(diǎn)就是在將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸出時(shí)用單片機(jī)的中斷引腳來接收同步時(shí)鐘信號(hào)。這樣就讓作者在單片機(jī)的選擇上可以選擇更價(jià)廉物美的型號(hào),而不用非要選擇具有同步時(shí)鐘信號(hào)傳輸引腳的高價(jià)