光电编码器计数电路设计及数字滤波

光电编码器计数电路设计及数字滤波
光电编码器是一种高精度的角位置测量传感器，在数控车床中常用于检测主轴系统的转速和角位移，也经常在伺服系统中用于检测伺服电机的转速。但是，光电编码器在其安装基座的机械振动激励下，会不可避免地导致其主码盘的振动，从而引起输出波形的畸变，最终引起计数错误，使伺服驱动系统不能正常运行，影响数控机床的加工精度和定位精度。为此，可以采用数字滤波的方法来减少计数误差，但存在以下缺点：
　　
1、数字滤波要占用CPU时间，而且随着所用光电编码器数量的增加而增加，故不能适应较大系统的要求。
　　
2、数控车床进行螺纹插补时，需要准确读取光电编码器的计数值，以获取主轴位置信息，但此时CPU没有时间进行数字滤波。
　　
　　基于以上原因，对光电编码器常用的判向和计数电路进行了改进，较好地解决了由于振动引起的计数误差。
　　
二、常规光电编码器的判向和计数电路
　　
　　通常，光电编码器的输出信号由A和B相位差90°的两路方波组成，可用D触发器作为判向器，由门电路和可逆计数器完成计数功能。　　
　　
　　当光电编码器顺时针方向旋转时，A相信号在相位上超前B相信号1/4周期。经过D触发器后，Q1为高电平，Q2为低电平，于是，C1有计数脉冲，可接入双向计数器的“+”端，而C2保持为低电平。反之，当逆时针方向旋转时，C1将保持低电平，C2形成的计数脉冲可作为双向计数器“-”端的输入信号，从而完成对光电编码器输出信号的计数。