接触式编码器由码盘和电刷组成。码盘利用制造印刷电路板的工艺,在铜箔上,制作某种码制图形(如8421码、循环码等)的盘式印刷电路板。电刷是一种活动触头结构,在外界力的作用下,旋转码盘时,电刷与码盘接触处就产生某种码制的某一数字编码输出。下面以四位二进制码盘为例,说明其工作原理和结构。
图14-9(a)所示一个四位8421码制的编码器的码盘示意图。涂黑处为导电区,将所有导电区连接到高电位(“1”);空白处为绝缘区,为低电位(“0”)。四个电刷沿某一径向安装,四位二进制码盘上有四圈码道,每一个码道有一个电刷,电刷经电阻接地。当码盘转动某一角度后,电刷就输出一个数码;码盘转动一周,电刷就输出16种不同的四位二进制数码。由
此可知,二进制码盘所能分辩的旋转角度为若n=4,则α=22.5°位数越多,分辩的角度越小。取n=8,则a=1.4°当然分辩的角度越小,对码盘和电刷的制作与安装要求越严格。当n增加到一定位数(一般为n>8)后,这种接触式码盘将难以制作。另外,8421码制的码盘,由于正、反向旋转时,因为电刷安装不精确引起的机械偏差,会产生非单值误差。若使用循环码制即可避免此问题,其编码如表14-1所示
循环码的特点是相邻两个数码间只有一位变化,这一特点就可以避免制造或安装不精确而带来的非单值误差。循环码盘结构如图14-9(b)所示。
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