数字式位置传感器解析：绝对式与增量式光电码盘对比

"本资源详细介绍了数字式位置传感器在精密测量和机床位置控制中的应用，特别是绝对式光电码盘和增量式码盘的区别。" 在自动化技术和精密测量领域，位置传感器起着至关重要的作用，其中光电码盘是常见的角位移测量工具。本资料主要关注第十一章“数字式位置传感器”，深入讲解了几种关键类型的位置传感器，包括角编码器、光栅传感器、磁栅传感器和容栅传感器。 1. 绝对式光电码盘与增量式码盘的区别： - 绝对式光电码盘：这种编码器在任何位置都能提供一个唯一的输出信号，代表了绝对的位置信息。例如，12码道的绝对式光电码盘，每一码道对应一个特定的角度位置，可以准确地确定当前位置。 - 增量式光电码盘：这种编码器通过检测连续的脉冲信号来计算位置，通常具有更高的分辨率，例如1024位增量式码盘意味着每转能分辨1024个位置。但需要累计脉冲来确定当前位置，如果电源断开，位置信息会丢失。 2. 位置测量方式： - 直接测量：使用直线式或旋转式传感器直接测量目标的位移或角度，如直线光栅测量直线位移，角编码器测量角度。 - 间接测量：通过旋转式传感器测量回转运动，然后通过传动机构（如丝杠-螺母副、齿轮-齿条副）转换成直线位移。这种方式可能存在传动误差。 3. 角编码器： - 角编码器可以直接测量工作台的角位移，无须转换，提供精确的角位移信息。 4. 光栅传感器： - 光栅传感器利用光的干涉和衍射原理，测量物体的直线位移或角位移。光栅尺与读数头配合，可以实现高精度的测量。 5. 磁栅传感器和磁栅： - 磁栅传感器通过检测磁场的变化来测量位移，适用于存在电磁环境的应用场合。 6. 容栅传感器： - 容栅传感器利用电容变化来测量位移，适用于非接触式的高精度测量。 7. 间接测量示例： - 通过编码器测量齿轮的旋转角度，结合齿轮的齿数和分度圆直径，可以计算出与之连接的齿条或丝杠的直线位移。 这些位置传感器在现代精密制造、自动化设备、数控机床等领域有着广泛应用，它们的性能和选择直接影响着系统定位的精度和稳定性。了解和掌握这些传感器的工作原理和特性，对于设计和优化控制系统至关重要。