第487章 光电编码器的核心器件
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高振东这话,本来是解释为什么先做增量编码器,但是听在光阳厂耳朵里,虽然不懂什么叫增量编码器,但第一反应却是有点儿不好意思。
还是我们技术不行啊,为了让我们能跟得上,高总工只好挑简单的教我们做了。
“高总,您提到的增量、多圈,能解释一下吗?”
多圈还能猜到,大概是可以旋转很多圈嘛。
但是增量如果不解释,他们就有点不太明白了,这种技术术语如果不问清楚的话,随便乱猜有时候会往错误甚至相反的方向走。
比如“正模化石复制件”,这个正模的“正”,和方向没有半毛钱关系,但是联系上后面那个“模”和“复制件”,相当多的人凭直觉,都会猜错。
但这东西真正的意思是“正模化石-的-复制件”,而不是“正模-的-化石复制件”,而且正模化石是个专用术语,对于普通人来说,大致可以不严谨的理解为一个物种的标准化石,和方向、正倒模啥的没关系。
高振东大概的解释了一下什么是增量编码器,什么是绝对编码器。
“我明白了,增量就是只能测出转动的变化量,但是不能直接输出转动的具体角度。”一名光阳厂的技术人员道。
高振东摇摇头:“不全对,它们之间核心区别的外在表现,是你说的这样,但是真正的核心,不是这么回事,还要更深入一些。”
见大家有些不解,他继续道:“真正的核心在于,增量性编码器的输出只是输出增量,输出的数据与编码器转轴的位置是不对应的,也就是没法直接判断当前位置与初始位置之间的关系。”
光阳厂的同志都意识到了问题:“那实际应用中如何解决呢?”
“技术上,可以在外部加上计数电路来加以判断,但如果因为干扰、掉电信号线路故障、主动停机等原因,增量输出信号丢失了一部分,那么这时候的转动角度累积值就是错误的。需要通过其他技术手段或者管理手段来削弱或者重新校准,比如,主动停机后需要重新归零,但是这依然无法完全消除它的弊端。”
高振东解释得比较详细,毕竟光阳厂的同志都是第一次接触这个东西。
“啊,我明白了,绝对编码器就是输出的数据与转轴的位置是一一对应的,直接读取输出数据就知道转了多少度。”
“是的,不论单圈还是多圈,绝对编码器的输出是与转轴转动的角度对应的,同时,绝对编码器的输出基本上都是数字输出,这对于未来以计算机为核心的控制系统来说,具有很大的便利性。”
之所以说是“基本”,是因为也有绝对编码器因为兼容性原因,也带模拟输出的情况,比如4~20mA、0~5V这类模拟量输出。
不过正常情况下一般不会用这个模拟接口,增加系统复杂度,而且会引入误差。
听了这些,杨总有了主意了:“高总工,既然相对编码器有这么多缺陷,那我们干脆直接做绝对编码器吧?”
高振东笑了,这是不少人在刚接触编码器的时候容易犯的错误,以为增量编码器和绝对编码器是二元对立的。
增量有增量的用途,绝对有绝对的环境。
他摇摇头:“杨总,增量编码器和绝对编码器,其实没有高下之分,主要是应用场景的不同,很难完全相互替代。但是两者之间,理论上是可以通过一定的技术手段进行相互转换的。我建议先搞增量编码器,是因为现在的大部分控制系统,是以模拟手段为主,没有那么多的数字控制环境来支撑绝对编码器,这方面,增量编码器要好一些。”
说完,他向杨总深入的说明了一下原因。
虽然增量编码器也是数字脉冲输出,但是把数字脉冲引入到模拟控制系统中,可比把一串数字转换再引入模拟控制系统要简单多了。
而且绝对编码器的优势在于是个绝对量,参与计算、比较才是它的核心优势,但是这个核心优势在模拟控制系统中,却是不大发挥得起来。
杨总听了,连连点头:“还是高总考虑周到,我们搞新东西,不仅要看技术本身,还要看应用环境能否匹配得上,受教了。”
高振东点了点头,说出了暂时不搞绝对编码器的另外一个原因:“而且,绝对编码器的技术要麻烦一些,你们先搞增量编码器,有经验了,我们再考虑绝对编码器的事情。”
技术我有,但是一下子你们可能接受不了,咱们循序渐进。
光阳厂的同志有点儿哭笑不得,合着还是因为我们太菜,扎铁了,老心!
一名光阳厂的同志灵光一闪:“高总工,如果因为需要,必须用到绝对编码器,我们是不是可以用一套数字电路对增量编码器的输出进行计数,然后输出数字量?同时用电池等手段,保证数字量的掉电保持?”
哟,这位小同志不错,还是很有想法的。
“哈哈,你的想法不错,这虽然不能彻底解决问题,但是能一定程度上满足要求,这也就是我说的理论上两者可以相互转换的原因。你们厂是搞模拟器件的,但看起来你对数字电路也有一定的研究啊。”
这位同志看起来不是刚毕业的,那在学校里就系统学习数字电路的可能性不太大。
“嘿嘿,我去年在书店看到一本叫做《逻辑运算及数字电路之设计》,觉得很有意思,是未来发展的方向,就买回去自学了一下。”
高振东笑着点点头,嗯,小伙子还是很好学滴嘛!
说到这里,光阳厂的这位同志突然想起来什么了。
“啊,我想起来了,高总工,那本书的作者,就是您吧?”
其他同志看向高振东的眼神,顿时肃然起敬,前面光知道这是一位在部里很受重视的技术专家,但是到底技术高到什么程度,除了交流的编码器相关内容外,其他还暂时感受不到。
而这一下子,就有了深切感受了,能直接出书的,还是数字电路逻辑运算这种一听就是高技术的内容,那是真不得了。
只有杨总,看着这位同志,一副“小子可以啊,路走宽了”的表情。
他清了清嗓子:“高总,小徐是我们厂的年轻技术骨干,一向勤奋好学,思路很多。”
虽然这个“年轻骨干”其实比高振东年纪还大点儿,但是丝毫没有影响他以“小徐”的名义向高振东做介绍。
高振东心情还是舒畅的,只要心理正常的人,听见别人认可自己实实在在拿出来的成绩,就没有心情不愉快的。
“嗯,徐同志不错,可以在这方面多多努力一下,光电编码器的设计和应用,也偏数字比较多,多了解一下数字电路方面的东西,对于这个工作是有好处的。”高振东开口鼓励道。
杨总点头:“嗯,我们在工作中,会注意充分发挥同志们的长处,挖掘同志们的潜力。”
其他光阳厂的人看向小徐的眼神充满了羡慕,但是嫉妒倒是不至于。
这是人家该得的,整个团队,只有他能说得出这本书,想得出增量编码器低位替代绝对编码器的想法,这就是能力,这就是本事。
菜就多练,去嫉妒别人对于改善自己的状况没有任何作用,大家的心还是很正的。
见大家都对搞增量编码器有了自己的理解和想法,高振东拿出纸笔,画了一个图。
“同志们,这个就是光电编码器的核心,光电编码盘了。”
所有人都凑上去,想仔细看看,进度这么快的么?这就把核心的东西都教给我们了?
图上是一个圆盘,圆盘上从外到内,一共开了三圈长孔。
最外圈,是沿圆周均匀分布的。
往里一圈,看起来和外圈的孔数量一样,但是细节上,却和外圈没有径向对齐,而是错开了一个小角度。
最里一圈,比较特殊,只有一个孔。
看起来非常简单,加工并不算复杂。
看着这个“核心器件”,杨总算是知道高振东为什么让他们先做增量光电编码器了,这东西看起来是真的简单。
对于他们来说,困难的地方在于想通原理和合适的结构,但是真要说加工,其实不是很困难。
看着这个圆盘,大家在讨论到底是怎么个意思,怎么实现增量输出的。
“这个应该是编码盘旋转的时候,造成光的通断,通过光敏元件,就自然输出脉冲信号了。”
“看起来很简单,但是想法很妙啊。”
“我看不那么简单,否则不会有三圈了。”
小徐同志看着这个想了一会儿,蹦出来一句:“第二圈的作用我知道了!”
大家都看向了他,包括高振东,想看看他的想法对不对。
“这第二圈的脉冲输出,和第一圈是有一个相位差的,通过检测两者相位差的情况,就能判断旋转的方向了。”
听完他的说法,大家都看向高振东,想知道他说对了没有。
高振东笑着点了点头:“嗯,你说对了,不错不错,很敏锐,基本功很扎实啊。”
(本章完)
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