一种新型数字式角度传感器的研究
Research on a New Digital Angle Sensor
(北京石油化工学院)于 静 张吉月
YU JING ZHANG JIYUE
摘 要:随着设备对角度的高精度检测的需求不断增加,研制一种精度高、寿命长的传感器
十分必要。采用增量式光电编码器和可编程序控制器的全新设计,较好地解决了这一问题。
角度全量程的最高分辨率为 0.09°。实践表明性能指标满足工艺要求。由于采用光电传感,
系统检测过程无磨损,可靠性高,已大量应用在诸如焊丝高精度层绕机、子午线轮胎纤维帘
布裁断机等各种精加工设备上。
关键词:增量编码器;可编程序控制器;硬件高速计数器
中图分类号:TP273 文献标识码:A
Abstract:The development of the high accuracy and long service life angle sensor is very urgent
with increase of the requirement of high accuracy angle measurement in some devices. The new
design with incremental encoder and Programmable Logical Controller works out a solution. The
highest resolution in range is 0.09 degrees. The actual results show that performance targets meet
technological requirements. There is no wear and tear in system with adopting photoelectric sensor.
The reliability is high. They have been plenty applied to such as welding wire gradation twining
machine and the auto splicer in radial ply cutter.
Keyword:Digital Angle Sensor;Incremental Encoder;Hardware High Speed Counter
引言
各种钎丝制品(如各种焊丝、电机和变压器绕组等)的高精度层绕、各种精密机台的旋转测
量与控制,均需要高精度的角度测量。采用 1000 线的增量编码器和计数频率 100KHZ 的高
速计数器,可实现角度全量程检测的最高 0.09°的分辨率,根据需要选择不同线数的编码器
可实现不同的检测分辨率。
1 数字式角度传感器的构成
以 1000 线/转增量式光电编码器为例,其结构如图 1 所示。系统中增量式光电编码器输出 A、
B 和 Z 三相脉冲,每转输出 1000 个 A、B 相脉冲和一个 Z 相脉冲。
如硬件高速计数器工作在 4 分频,可接收增量式编码器每转输出的 4000 个脉冲沿,每个脉
冲沿的计数对应 0.09°。如图 2 所示。可编程序控制器的硬件高速计数器 HHSC 采用 2 相 2
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