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有關光柵尺與旋轉編碼器的應用說明，光柵尺測量系統由光源、透鏡、標尺光柵、指示光柵、光敏元件和信號處理電路組成，旋轉編碼器是一種角位移傳感器，分為光電式、接觸式和電磁式三種。

光柵尺與旋轉編碼器的應用說明

一、光柵尺

光柵尺測量系統由光源、透鏡、標尺光柵、指示光柵、光敏元件和信號處理電路組成。

通常情況下，除標尺光柵與工作臺裝在一起隨工作臺移動外，光源、透鏡、標尺光柵、指示光柵、光敏元件和信號處理電路均裝在一個殼體內，做成一個獨立部件固定在機床上。

這個部件稱為光柵的讀數頭，其作用是將莫爾條紋的信號轉換成所需的電脈沖信號。

當標尺光柵隨工作臺一起移動時，光源通過聚光鏡后，透過標尺光柵和指示光柵形成忽明忽暗的莫爾條紋；光敏元件把光信號轉換成電信號，然后通過信號處理電路的放大、整形、鑒相、倍頻后輸出或顯示。

為了測量轉向，至少要放置兩個光敏元件，兩者相距 1/4 莫爾條紋間距，這樣當莫爾條紋移動時，會得到兩路信號相位相差π /2 的波形；將輸出信號送入鑒向電路，即可判斷移動方向。

二、旋轉編碼器

旋轉編碼器是一種角位移傳感器，分為光電式、接觸式和電磁式三種，光電式旋轉編碼器是閉環控制系統中最常用的位置傳感器。

旋轉編碼器可分為增量式編碼器和絕對式編碼器兩種。光電式增量編碼器測量系統由光源、聚光鏡、光電碼盤、光電碼盤狹縫、光欄板、光敏元件和信號處理電路組成。

當光電碼盤隨工作軸一起轉動時，光源通過聚光鏡，透過光電碼盤和光欄板形成忽明忽暗的光信號，光敏元件將光信號轉換成電信號，然后通過信號處理電路的整形、放大、分頻、計數、譯碼后輸出或顯示。

為了測量旋轉方向，光欄板的兩個狹縫距離應為 m + (1/4) τ ( τ為碼盤兩個狹縫之間的距離，即節距， m 為任意整數 ) ，這樣，兩個光敏元件的輸出信號就相差了π /2 相位；將輸出信號送入鑒相電路，即可判斷碼盤的旋轉方向。

三、旋轉編碼器、光柵尺怎樣與plc高速計數器合理匹配

半國產化的MHM-02A/B型雙高速光柵隔離耦合器接口模塊和MHM-06雙高速差模信號轉換器接口模塊，而且分別還有多種輸入輸出方式可以組合，可以滿足國內外現有各種形式的旋轉編碼器、光柵尺與各種品牌PLC控制器匹配的要求。

它已經在許多PLC數控系統上，尤其是在那些“問題系統”上、和在老系統進行數控改造項目上，實際應用得到了驗證。使許多項目控制精度和穩定可靠性有非常顯著提高，使理論設計精度與實際得到的效果完全吻合。好接口的確是“多”而不“余”著實能解決掉問題，起到了事半功倍立竿見影的效果。

旋轉編碼器是用來測量轉速并配合PWM技術可以實現快速調速的裝置，光電式旋轉編碼器通過光電轉換，可將輸出軸的角位移、角速度等機械量轉換成相應的電脈沖以數字量輸出(REP)。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術參數主要有每轉脈沖數(幾十個到幾千個都有)，和供電電壓等。單路輸出是指旋轉編碼器的輸出是一組脈沖，而雙路輸出的旋轉編碼器輸出兩組A/B相位差90度的脈沖，通過這兩組脈沖不僅可以測量轉速，還可以判斷旋轉的方向。

光柵尺，也稱為光柵尺位移傳感器(光柵尺傳感器)，是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。光柵尺經常應用于數控機床的閉環伺服系統中，可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號為數字脈沖，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應速度快的特點。

高速計數器是指能計算比普通掃描頻率更快的脈沖信號，它的工作原理與普通計數器類似，只是計數通道的響應時間更短，一般以KHZ的頻率來計數，比如精度是20KHZ等。高速計數器的當前值是一個雙字長(32位)的整數，且為只讀。在S7-200 PLC中，常以HCO等來表示和計算。

四、如何解決旋轉編碼器、光柵尺與PLC控制器之間轉換接

將光源、圓型的旋轉編碼盤(編碼盤的線數有360線到2400線數分歧)和光電檢測器件等組合在一起組成的凡是稱光電旋轉編碼器，碼盤的線數決議了旋轉角精度。一樣兩塊長光柵(動尺和定尺)光柵的單元密度也決議了其單元精度，與光電檢測器件等組合在一起組成的光柵傳感器凡是稱為光柵尺。

旋轉編碼器每旋轉一格光柵角，每個光柵電旌旗燈號對應一個旋轉角或光柵尺每輸出一個電旌旗燈號，動尺移動一個柵距，輸出電旌旗燈號便變化一個周期，經由過程對旌旗燈號變化周期的丈量來測出動就與定就職相對位移。今朝使用的光電旋轉編碼器與光柵尺的輸出旌旗燈號一般有兩種形式，一是相位角相差90o的2路方波旌旗燈號，二是相位依次相差90o的4路正弦旌旗燈號。這些旌旗燈號的空間位置周期為W。

針對輸出方波旌旗燈號的光柵進行計數，而對于輸出正弦波旌旗燈號的光柵，經過整形可變為方波旌旗燈號輸出進行計數。就能夠檢測。輸出方波的旋轉編碼器、光柵尺有A相、B相和Z相三個電旌旗燈號，A相旌旗燈號為主旌旗燈號，B相為副旌旗燈號，兩個旌旗燈號周期不異，均為W，相位差90o。Z旌旗燈號可以作為較準旌旗燈號以消除累積誤差。

隨著控制精度的要求提高，自動化控制的越來越普及。自然PLC運用得也就越來越普遍，是以對分歧性能功能組件間的毗連也提出了更高的接口要求。MHM-02、03型高速光柵隔離器就是一款性能很是優秀的為旋轉編碼器、光柵尺與PLC控制器之間轉換接口，同時可以對于輸出正弦波旌旗燈號的光柵，經過整形變為方波旌旗燈號輸出。現已普遍的運用到許多進口的、國產的旋轉編碼器、光柵尺與許多進口的、國產的分歧類型PLC上。為此出格為自動化進程控制系統推薦

特點：FEATURES MHM-02型、MHM-03C型品

A. MHM-02型高速光柵隔離器(光電耦合器)可以運用于包括微處置器系統TTL與PLC之間數據高速傳輸轉換接口(如解決雷諾德旋轉編碼器輸出與PLC控制器之間轉換接口、運用于西門子FM350-2高速計數模塊)、電念頭數字光電編碼器、光柵尺與PLC控制器之間轉換接口、變頻器脈沖旌旗燈號與PLC控制器之間的旌旗燈號傳輸、數據輸進/輸出轉換接口、微處置器系統和計較機外設接口、還出格適用于機電控制運用等領域。

尤其是能克服工控系統復雜的現場情況下的強干擾，將強電傳動執行機構和遠程PLC控制網絡系統之間電氣隔離，破除強電場、強磁場等電氣干擾。MHM-02型高速光電耦合模塊可以分隔系統和有用庇護較為敏感的電路，有用地提高了系統之間的抗干擾性能，為工業自動化控制系統中的凹凸電壓之間提供一個完全物理隔離的平安接口。內置二路自力隔離器。

B. MHM-02型高速光柵隔離器常規產物輸進，有PLC電平接口02A、有TTL電平接口02B，特殊要求可定制。輸出，有推挽型和集電極開路輸出型02AO、02BO，還有固定TTL電平輸出02AT、02BT，三種任選一種。

C. 結構上采用了片狀模塊卡口式結構，可直接卡進尺度道軌安裝，安裝拆卸維護利便。可以多片緊湊疊合安裝在尺度道軌上DIN，可節省和替換控制柜輸進、輸出接線端子。

一、技術參數 SPECIFICATIONS

輸進參數INPUT DATA

工作電壓范圍Operating Voltage Range5 - 24 V

輸進直流電壓Input DC VoltageA型為PLC電平0 - 24 V ，B型為TTL電平0 - 5V

典型輸進電流Type Input Current With Un5 mA

典型傳輸頻率Transmission FrequencyMHM02A/B 0 - 800 KHz ，MHM-02AO/BO 0 - 400KHz

輸出參數OUTPUT DATA

工作電壓范圍Operating Voltage Range5 – 35 V (DC)

接連負載電流輸出電流Continuous Load Current25 mA  集電極開路 100 mA

典型開關速度Switch – Off Delay0.5 us

典型運行參數TYPE GENERAL DATA

輸進輸出隔離電壓Isolation Voltage in / out2500 V

工作溫度范圍Operating Temperature Range-20 - +70 ℃

外形尺寸Outside dimension80mm ( H ) × 25mm ( W ) × 59mm ( D ) DIN

注： MHM-02AT輸進PLC電平、MHM-02BT輸進TTL電平，而模塊的工作電源范圍可DC 9 – 30 V，而輸出固定為TTL電平。

MHM-02AO輸進PLC電平、MHM-02BO輸進TTL電平，而模塊的工作電源范圍可DC 9 – 30 V，而輸出為集電極開路OC。