 |
||
Принципы работы преобразователей |
||
Преобразователи предназначены для преобразования угловых или линейных перемещений рабочих органов (станков, роботов и т.п.) в электрические сигналы, содержащие информацию о величине и направлении этих перемещений. После дальнейшей обработки сигналов в устройствах числового программного управления (процессорных комплексах, устройствах цифровой индикации) данная информация служит для управления рабочих органов, на которых установлены преобразователи.
Принцип действия фотоэлектрических преобразователей перемещений основан на модуляции светового потока по амплитуде при прохождении его через сопряжение двух растровых решеток. Световой поток, идущий из источника излучения, попадает на две перемещающиеся друг относительно друга растровые решетки, модулируется ими, поступает на светочувствительные приемники излучения и преобразуется последними в квазисинусоидальные сигналы, которые далее обрабатываются электронными схемами и устройствами. |
Преобразователь условно можно разделить на три основные части: механическую, оптическую и электронную.
Механическая часть обеспечивает вращение вала преобразователя относительно корпуса, защищает расположенные в ней оптическую и электронную части от влаги, пыли и механических воздействий.
Оптическая схема преобразователя вращения |
Оптическая часть содержит осветитель – инфракрасный светодиод (или светодиод и конденсорную линзу для прецизионных преобразователей) (1), растровую индикаторную пластину (2) и растровый диск (3). Растровый диск и растровая индикаторная пластина в паре при прохождении света создают растровое сопряжение. На индикаторной пластине растры расположены в четырех секторах; сектора в паре сдвинуты на 1/2 шага растров, а между парами – на 1/4. Кроме того, на индикаторной пластине нанесены кодовые сектора для формирования сигнала начала отсчета. При вращении растрового диска меняется величина светового потока, проходящего через растровое сопряжение, а также фототок, поступающий со светочувствительных приемников излучения – фотодиодов (4). |
Каждый из выходных сигналов преобразователя образуется парой фотодиодов; благодаря противофазному включению фотодиодов в каждой паре осуществляется компенсация постоянных составляющих несформированных сигналов. Также парой фотодиодов формируется сигнал начала отсчета.
Четыре фотодиода, расположенные за секторами индикаторной пластины, образуют два ортогональных токовых сигнала I1 и I2. Два фотодиода, расположенные за кодовыми секторами, образуют сигнал начала отсчета I0.
В зависимости от варианта исполнения по выходным сигналам в преобразователь встраивается соответствующая электронная часть, которая из сигналов с фотодиодов формирует выходные сигналы одного из четырех типов: синусоидальный токовый сигнал величиной 11 mkA (вариант А); синусоидальный сигнал напряжения величиной 1В (вариант АV); прямоугольный импульсный сигнал типа TTL (вариант F) или прямоугольный импульсный сигнал типа HTL (вариант F).
2. Преобразователи линейных перемещений закрытого и открытого типа
Конструкция этих преобразователей включает оптико-механическую и электронную части.
Преобразователь закрытого типа состоит из растровой линейки в специальном алюминиевом корпусе и преобразующей головки с индикаторной пластиной, осветителем (светодиодом) и электронной платой. В преобразователе открытого типа (без защитного корпуса) растровая линейка устанавливается на объекте и крепится посредством специальных прижимов. По растровой линейке перемещается узел индикаторной пластины на подшипниках качения, связанный с корпусом преобразующей головки посредством независимой пружинной подвески. В корпусе с растровой линейкой вмонтированы уплотнительные ленты, защищающие внутреннюю полость преобразователя от пыли и брызг (IP53). Корпус головки с размещенной в ней электронной платой соединяется с электронным устройством (УЧПУ, УЦИ, процессорным контроллером) при помощи кабеля (кабеля в металлорукаве) с разъемом (одним из стандартных типов разъема).
Оптическая схема преобразователя перемещения |
Оптическая часть содержит осветитель – инфракрасный светодиод (1), растровую индикаторную пластину (2) и растровую линейку (3). Растровая линейка и растровая индикаторная пластина в паре при прохождении света создают растровое сопряжение. На индикаторной пластине растры расположены в четырех секторах; сектора в паре сдвинуты на 1/2 шага растров, а между парами на 1/4. Кроме того, на индикаторной пластине нанесены кодовые сектора для формирования сигнала начала отсчета; на растровой линейке такие сектора могут быть нанесены с постоянным шагом через 50 мм. При перемещении линейки меняется пропускание света через растровое сопряжение, а также фототок, поступающий со светочувствительных приемников излучения – фотодиодов (4). |
Каждый из выходных сигналов образуется парой фотодиодов; благодаря противофазному включению фотодиодов в каждой паре осуществляется компенсация постоянных составляющих несформированных сигналов. Также парой фотодиодов формируется сигнал (или сигналы) начала отсчета.
Четыре фотодиода, расположенные за секторами индикаторной пластины, образуют два ортогональных токовых сигнала I1 и I2. Два фотодиода, расположенные за кодовыми секторами, образуют сигнал начала отсчета I0.
В зависимости от варианта исполнения по выходным сигналам в преобразователь встраивается соответствующая электронная часть, которая из сигналов с фотодиодов формирует выходные сигналы одного из трех типов: синусоидальный токовый сигнал величиной 11 mkA (вариант А); синусоидальный сигнал напряжения величиной 1В (вариант АV); прямоугольный импульсный сигнал типа TTL (вариант F).
- комплектующие для станка ЭЛЕКТРОНИКА