旋转编码器中断程序:实时监测旋转编码器输入以实现精确控制和反馈 (旋转编码器中脉冲当量如何计算)

实时监测旋转编码器输入以实现精确控制和反馈

简介

旋转编码器是一种用于将旋转运动转换为数字信号的传感器。它们广泛应用于各种工业和消费类应用中,包括机器人、电机控制和用户界面。为了充分利用旋转编码器,需要一个中断程序来实时监测其输入,从而实现精确的控制和反馈。

旋转编码器原理

旋转编码器由一个带有磁铁或光学传感器的光盘组成,该光盘安装在旋转轴上。当轴旋转时,光盘上的间隙或牙齿会通过传感器,从而产生脉冲。这些脉冲的数量与轴的旋转角度成正比。

脉冲当量计算

旋转编码器的一个重要特性是其脉冲当量 (ppr),它定义了每转产生的脉冲数。脉冲当量可通过以下公式计算:```ppr = (360° / 间隙角度)```其中:ppr 是脉冲当量。360° 是旋转一圈的角度。间隙角度是光盘上相邻间隙或牙齿之间的角度。

中断程序

中断程序是一个软件例程,当发生特定事件(如旋转编码器产生脉冲)时被执行。中断程序用于在实时环境中处理旋转编码器输入并采取适当的行动。中断程序通常包含以下步骤:1. 清除中断标志:一旦发生中断,需要清除中断标志以允许后续中断。2. 读取脉冲计数:读取旋转编码器寄存器以确定自上次中断以来产生的脉冲数。3. 更新角度:根据脉冲当量,将脉冲数转换为角度。4. 执行控制操作:根据角度变化执行所需的控制操作,例如更新电机速度或位置。

中断服务程序

中断服务程序 (ISR) 是中断

什么是旋转编码器

编码器是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器,这些脉冲能用来控制角位移,如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起,也可用于测量直线位移。编码器产生电信号后由数控制置CNC、可编程逻辑控制器PLC、控制系统等来处理。

这些传感器主要应用在下列方面:机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。在ELTRA编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。读数系统是基于径向分度盘的旋转,该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。此系统全部用一个红外光源垂直照射,这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上,该接收器覆盖着一层光栅,称为准直仪,它具有和光盘相同的窗口。

接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化,然后将光变化转换成相应的电变化。一般地,旋转编码器也能得到一个速度信号,这个信号要反馈给变频器,从而调节变频器的输出数据。

工作原理:

由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。

编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线,其热稳定性好,精度高,金属码盘直接以通和不通刻线,不易碎。

但由于金属有一定的厚度,精度就有限制,其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级,塑料码盘是经济型的,其成本低,但精度、热稳定性、寿命均要差一些。

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