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旋轉(zhuǎn)編碼器的正弦波和余弦波
旋轉(zhuǎn)編碼器有一個(gè)中心有軸的光電碼盤，光電碼盤上含有環(huán)形通、暗的刻線，刻度值由光電發(fā)射器和光電接受器讀取，讀取得到四組正弦波信號(A、B、C、D)，每個(gè)正弦波相位相差90度，即周期為360度。將C、D兩正弦波信號反響，并將其疊加在A、B上，可用于增強(qiáng)穩(wěn)定信號;另外每轉(zhuǎn)會(huì)輸出一個(gè)Z相脈沖，用以代表零位參考位。由于A、B兩正弦波相位相差90度，因此可通過比較A、B兩正弦波的位置前后來判別旋轉(zhuǎn)編碼器是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn);可通過零位脈沖獲得旋轉(zhuǎn)編碼器的零位參考位。
正余弦編碼器的輸出信號是相位差90度的正弦波。如果是象普通編碼器那樣輸出相位差90度的方波，通過異或只能得到4倍的頻率。而正余弦編碼器的相位差90度的正弦波是模擬信號可以細(xì)分出幾十到上萬倍的頻率，大大提高了測量精度。
正弦波編碼器也屬于增量式編碼器，與主要方波信號的區(qū)別在于其輸出信號是正弦波模擬量信號，而不是數(shù)字量信號。它的出現(xiàn)主要是為了滿足電氣領(lǐng)域的需要用作 電動(dòng)機(jī)的反饋檢測元件。在與其它系統(tǒng)相比的基礎(chǔ)上，人們需要提高動(dòng)態(tài)特性時(shí)可以采用這種正弦波編碼器。
為了保證良好的電機(jī)控制性能，編碼器的反饋信號必須能夠提供大量的脈沖，尤其是在轉(zhuǎn)速很低的時(shí)候，采用傳統(tǒng)的增量式編碼器產(chǎn)生大量的脈沖，從許多方面來看都有問題，當(dāng)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)（6000rpm）時(shí)，傳輸和處理數(shù)字信號是困難的。在這種情況下，處理給伺服電機(jī)的信號所需帶寬（例如編碼器每轉(zhuǎn)脈沖為10000）將很容易地超過MHz門限；而另一方面采用模擬信號大大減少了上述麻煩，并有能力模擬編碼器的大量脈沖。這要感謝正弦和余弦信號的內(nèi)插法，它為旋轉(zhuǎn)角度提供了計(jì)算方法。這種方法可以獲得基本正弦的高倍增加，例如可從每轉(zhuǎn)1024個(gè)正弦波編碼器中，獲得每轉(zhuǎn)超過1000，000個(gè)脈沖。接受此信號所需的帶寬只要稍許大于100KHz即已足夠。
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