[發明專利]一種光電編碼器軸的轉速精度檢測系統

在審

• 申請號: 201310555026.8
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN104634987A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 王成浩
• 申請（專利權）人: 鄭州麓宸電子技術有限公司
• 主分類號: G01P3/36
• 分類號: G01P3/36;G01D5/347
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種光電編碼器軸的轉速精度檢測系統，屬于電子領域。

背景技術

???目前,?測量軸的轉速的方法很多,?主要分為計數式、模擬式、同步式三大類。這三種類型根據不同的工作原理又可分為具體不同的類型,?其中,?計數式可以分為機械式、光電式、電磁式。光電式目前是一種常用的計數式轉速測量儀,?此種測量方法離不開重要的部件光電編碼器。光電編碼器是通過光電轉換的作用將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器。這是目前常用的傳感器,?它由光柵盤(?或稱碼盤)?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孔。由于光柵盤與電動機同軸,?電動機旋轉時,?光柵盤與電動機同速旋轉,?經發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。通過計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個數就能反映當前電動機的轉速。光電編碼器具有體積小,?精度高,?工作可靠,?接口數字化等優點。它廣泛應用于數控機床、回轉臺、伺服傳動、機器人、雷達、軍事目標測定等需要檢測角度的裝置和設備中。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明提出了一種光電編碼器軸的轉速精度檢測系統。

（二）技術方案

測量系統的組成：在一臺雙跨四支撐轉子實驗臺上進行的,如圖1,?它主要由一個直流調速電機驅動主軸旋轉,?主軸有4個滑動軸承支撐,?根據檢測安裝需要,?我們在主軸上改進了兩個滑動軸承(?部件5和部件11)?,?部件5安裝一條光纖,?以接受透過光電碼盤的激光束,?部件11安裝半導體激光器,?作為光源。1-?電機調速裝置;?2-?電機調速旋鈕;?3-?直流調速電機;?4-?連軸節;5-?滑動軸承;?6-?旋轉主軸;?7-?光電碼盤;?8-?質量盤;?9-?光纖位移傳感器;?10-?凸透鏡;?11-?半導體激光器;?12、13、14-?滑動軸承測量系統主要由:?一支DG650-?13-?3半導體激光器、一根纖芯直徑為1?mm數值孔徑為0.5的塑料光纖、一個OPT101光電二極管、一個OP07集成運算放大器、保護電路、一個施密特觸發器、89S52單片機及數據顯示電路組成(?見圖2)?。

其中,?固定在部件11的半導體激光器發出的光束垂直穿過碼盤的其中一個孔,?光線再照射在凸透鏡上,通過光纖傳感器的接收和傳輸后,?再垂直地照射在光電二極管OPT101的光敏區,?光電二極管把光強轉換為電壓。此時,?光電信號范圍在0.05V_~0.5V之間,?因為當激光器發出的光束被碼盤遮擋住時,?光電二極管由于存在暗電流和受外界光纖的影響,?輸出電壓在0.05V左右;?當激光器發出的光束穿過碼盤的孔時,?光電二極管輸出電壓在0.5V左右;?這樣大小的信號輸入施密特觸發器后均為低電平,?再輸入單片機后不會引起計數器的計數,?因此在光電二極管之后必須接放大電路和保護電路,?放大電路放大倍數在8倍_~10倍,?保護電路是為了預防光強不穩、電壓不穩定等因素而引起電壓過高燒壞器件的現象。

本發明有益效果：本發明的光電編碼器具有體積小,?精度高,?工作可靠,?接口數字化等優點。它廣泛應用于數控機床、回轉臺、伺服傳動、機器人、雷達、軍事目標測定等需要檢測角度的裝置和設備中。

附圖說明

圖1?雙跨四支撐轉子實驗臺

1-?電機調速裝置;?2-?電機調速旋鈕;?3-?直流調速電機;?4-?連軸節;5-?滑動軸承;?6-?旋轉主軸;?7-?光電碼盤;?8-?質量盤;?9-?光纖位移傳感器;?10-?凸透鏡;?11-?半導體激光器;?12、13、14-?滑動軸承圖2?測量系統信號流程圖。

具體實施方式