光电绝对编码器的工作原理与转换电路解析

"检测电路-感测技术基础" 在感测技术中，检测电路是至关重要的一个环节，它用于处理传感器输出的信号，将其转化为可读的或可处理的电信号。本节主要讨论了动态磁头和静态磁头两种检测电路。 动态磁头检测电路相对简单，它只有一个磁头，其输出的信号是正弦波形。这种检测电路的设计主要是为了处理这种单一磁头产生的信号，确保信号的准确传输和解析。 静态磁头检测电路则相对复杂。通常静态磁头会成对出现，两组磁头的位置设计使得它们之间的相位差为(n±1/4)W。这种电路有两种类型：鉴幅式和鉴相式。鉴幅式电路主要通过鉴幅器来区分两磁头输出信号的幅度差异；鉴相式电路则是通过比较两磁头输出信号的相位差来获取信息。在鉴相式电路中，当两磁头的励磁电压相差π/4时，可以测量出调相信号的相位2πx/W，进而计算出位移x。 接着，我们转向数字式传感器的话题，特别是编码器。编码器是一种能够将角位移直接转换为二进制数字的设备。光电绝对编码器是其中的一种，由光源、码盘和多个光电元件构成。当码盘转动时，各个光电元件根据接收到的光照情况产生相应的电平信号，这些信号组合起来就形成了一个代表码盘角度位置的n位二进制码。 编码器的工作原理基于码盘上的二进制码道，码道上有不同数量的黑白间隔，每一道码道对应一个二进制位。例如，最内圈的码道可能有21个黑白间隔，对应二进制码的最低位，而外圈码道则会有更多的间隔，对应更高位的二进制位。码盘设计中的一个重要概念是循环码，它可以消除码盘的粗误差，提高精度。 在转换关系和转换电路部分，编码器的输出可以通过特定电路从二进制码转换为循环码，或者反之。转换电路可以采用并行或串行方式实现，如图7-1-4所示。并行电路适用于并行数据处理，而串行电路则适合串行数据传输。 总结来说，检测电路在感测技术中起着核心作用，它与编码器等数字式传感器一起，确保了精确的数据采集和处理。无论是动态磁头还是静态磁头的检测，以及从物理量到数字信号的转换，都是现代电子系统中不可或缺的部分。