實驗?zāi)康?/span>
了解傳感器檢測實驗裝置光電編碼器的原理與應(yīng)用。
實驗原理
光電編碼器的工作原理：光電編碼器，是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。這是目前應(yīng)用最多的傳感器， 光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。由于光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉(zhuǎn)時，光柵盤與電動機同速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，其原理示意圖如圖1所示；通過計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個數(shù)就能反映當(dāng)前電動機的轉(zhuǎn)速。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差90º的兩路脈沖信號。
增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90º，從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向，而Z相為每轉(zhuǎn)一個脈沖，用于基準(zhǔn)點定位。它的優(yōu)點是原理構(gòu)造簡單，機械平均壽命可在幾萬小時以上，抗干擾能力強，可靠性高，適合于長距離傳輸。其缺點是無法輸出軸轉(zhuǎn)動的絕對位置信息。
實驗內(nèi)容與步驟
1、打開主控臺電源，將直流穩(wěn)壓電源15V、5V接到JCY-4光柵角位移檢測裝置和光柵傳感器模塊。
2、將采集卡的模擬量和開關(guān)量電纜接到采集卡接口（采集卡的地線要接到直流穩(wěn)壓電源地），采集卡接口DO1~DO4分別接到JCY-4光柵角位移傳感器檢測裝置“步進電機驅(qū)動模塊”的A、B、C、D。光柵角位移傳感器輸出通過一根排線接到光柵傳感器模塊的“光柵傳感器輸入-角位移”。
3、通過USB電纜將USB數(shù)據(jù)采集卡接入計算機，并打開THSRZ-1 V1.3軟件，選擇“系統(tǒng)”菜單下的腳本編輯器，在彈出的窗口中選擇“文件”——>“打開”，在彈出的對話框中選擇JavaScript程序“步進電機控制”（在軟件安裝路徑下的“JS腳本”文件夾內(nèi)），認(rèn)真閱讀并理解程序，選擇“調(diào)試”——>“步長設(shè)置”在彈出的對話框中設(shè)置單位步長時間。選擇“調(diào)試”——>“啟動”。
4、通過改變“步長設(shè)置”的時間控制步進電機轉(zhuǎn)動的速度。設(shè)置好光柵傳感器模塊（見使用說明），讀出步進電機的步距。
附：光柵傳感器實驗?zāi)K功能及操作說明：
指示燈對應(yīng)功能：
1．8位LED顯示，首位為符號；
2．方向設(shè)定：正向、反向；
3．公英制轉(zhuǎn)換：公制、英制；
4．絕對、相對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；
5．清零、參考值設(shè)定（預(yù)置）；
6．光柵類型轉(zhuǎn)換：角位移、線位移。
對應(yīng)操作：（測量前先選擇光柵類型）。
1、光柵類型轉(zhuǎn)換（圓：光柵燈亮）
“功能鍵”－>光柵燈亮/滅－>“確認(rèn)”
2、清零（三種方法）
a. 按“取消”鍵。
b. 按“0” 鍵。
c.“功能”鍵－>參考值燈亮－>輸入“0”－>“確認(rèn)”
3、置數(shù)
“功能鍵”－>參考值燈亮－>輸入“xxxx”－>“確認(rèn)”－>數(shù)據(jù)有效，開始測量
4、光柵零參考點
a. 絕對坐標(biāo)狀態(tài)：“功能鍵”－>參考值燈亮－>移動光柵－>過零點自動退出“參考”進入正常測量；
b. 相對坐標(biāo)狀態(tài)：測量停止，輸入數(shù)字后在輸入數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上測量相對位移。
5、絕對值(絕對值燈亮)
“功能鍵”－>絕對值燈亮/滅－>“確認(rèn)”
6、英制轉(zhuǎn)換（公英制燈亮）
“功能鍵”－>公英制燈亮/滅－>“確認(rèn)”
7、方向設(shè)定（正反向燈亮）
“功能鍵”－>方向燈亮/滅－>“確認(rèn)”
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