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編碼器在汽車中的應(yīng)用
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編碼器是通過光和電的信號轉(zhuǎn)換輸出軸上的機(jī)械幾何和位移的量再轉(zhuǎn)換成脈沖或者數(shù)字的傳感器,是現(xiàn)在用的最多的傳感器,編碼器的裝置是光柵盤和檢測裝置結(jié)合的,在編碼器中,有它獨(dú)特的應(yīng)用電路,使它具有良好的使用性能,在測量角度、測量距離的時候可以有很強(qiáng)的抗干擾能力,同時也使它有了穩(wěn)定的脈沖信號,因此,脈沖信號經(jīng)過統(tǒng)計以后就可以轉(zhuǎn)換成用于測量的數(shù)字信號。編碼器安裝安裝于減速齒輪后,如卷揚(yáng)鋼絲繩卷筒的軸端或最后一節(jié)減速齒輪軸端,此方法已無齒輪來回程間隙,測量較直接,精度較高,此方法一般測量長距離定位,例如各種提升設(shè)備,送料小車定位等。
非常多汽車駕駛的模擬器也可以選用編碼器作為傳感器,它可以測量方向盤的旋轉(zhuǎn)角度,它的輸出電路是集合電極開路型,有一定的輸出分辨率,由于汽車的方向盤是雙向的,順時針和逆時針都可以旋轉(zhuǎn),在計數(shù)之前需要對編碼器的輸出信號進(jìn)行鑒定(同義詞:判定、判斷、判決)它的相位。
當(dāng)編碼器順時針旋轉(zhuǎn)時,通道A輸出波形超前通道B輸出波形90度,D觸發(fā)器輸出Q為高電平,Q為低電平,上面與非門打開,計數(shù)脈沖通過,送至雙向計數(shù)器74LS193的加脈沖輸入端CU,用加法進(jìn)行計數(shù);此時,下面與非門關(guān)閉,其輸出為高電平。當(dāng)編碼器逆時針旋轉(zhuǎn)時,通道A輸出波形比通道B輸出波形延遲90°;D觸發(fā)器輸出Q為低電平,Q為高電平,上面與非門關(guān)閉,其輸出為高電平;此時,下面與非門打開,計數(shù)脈沖通過,送至雙向計數(shù)器74LS193的減脈沖輸入端CD,用減法的方式進(jìn)行計數(shù)。
當(dāng)汽車方向盤順時針和逆時針旋轉(zhuǎn)時,其最大旋轉(zhuǎn)角度均為兩圈半,選用分辨率為360個脈沖圈的編碼器,其最大輸出脈沖數(shù)為900個;實際使用的計數(shù)電路用3片74LS193組成,在系統(tǒng)上電初始化時,先對其進(jìn)行復(fù)位,再將其初值設(shè)為800H,即2048;如此,當(dāng)方向盤順時針旋轉(zhuǎn)時,計數(shù)電路的輸出范圍為2048~2948,當(dāng)方向盤逆時針旋轉(zhuǎn)時,計數(shù)電路的輸出范圍為2048~1148;計數(shù)電路的數(shù)據(jù)輸出D0~D11送至數(shù)據(jù)處理電路。拉繩位移傳感器的信號輸出方式分為數(shù)字信號輸出和模擬信號輸出, 數(shù)字輸出型可以選擇增量旋轉(zhuǎn)編碼器、絕對值編碼器等,輸出信號為方波ABZ信號或格雷碼信號,行程最大可以做到10000毫米,線性精度最大0.01%,分辨力根據(jù)配置不同最大可以達(dá)到0.001毫米/脈沖。
在我們實際使用編碼器時,方向盤頻繁地進(jìn)行順時針和逆時針轉(zhuǎn)動,由于在某些細(xì)節(jié)方面存在著偏差,經(jīng)過一段時間的工作以后,方向盤回中時的電路輸出計數(shù)不是2048,而是有幾個數(shù)位的偏差;如果要解決這個偏差,我們給編碼器增加了一個方向盤回中檢測(檢查并測試)電路,經(jīng)過系統(tǒng)的處理以后,在數(shù)據(jù)的模擬器沒有運(yùn)行的情況下,系統(tǒng)檢測出有回中電路,方向盤在回中狀態(tài),而計數(shù)電路的數(shù)據(jù)輸出不是2048,可對計數(shù)電路進(jìn)行復(fù)位,并重新設(shè)置初值。二進(jìn)制編碼器它可以表示兩種狀態(tài),即開和關(guān)。所有輸入電腦的任何信息最終都要轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制。
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復(fù)制成功
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