第487章 光電編碼器的核心器件
高振東這話,本來是解釋為什麽先做增量編碼器,但是聽在光陽廠耳朵裡,雖然不懂什麽叫增量編碼器,但第一反應卻是有點兒不好意思。 還是我們技術不行啊,為了讓我們能跟得上,高總工隻好挑簡單的教我們做了。
“高總,您提到的增量、多圈,能解釋一下嗎?”
多圈還能猜到,大概是可以旋轉很多圈嘛。
但是增量如果不解釋,他們就有點不太明白了,這種技術術語如果不問清楚的話,隨便亂猜有時候會往錯誤甚至相反的方向走。
比如“正模化石複製件”,這個正模的“正”,和方向沒有半毛錢關系,但是聯系上後面那個“模”和“複製件”,相當多的人憑直覺,都會猜錯。
但這東西真正的意思是“正模化石-的-複製件”,而不是“正模-的-化石複製件”,而且正模化石是個專用術語,對於普通人來說,大致可以不嚴謹的理解為一個物種的標準化石,和方向、正倒模啥的沒關系。
高振東大概的解釋了一下什麽是增量編碼器,什麽是絕對編碼器。
“我明白了,增量就是只能測出轉動的變化量,但是不能直接輸出轉動的具體角度。”一名光陽廠的技術人員道。
高振東搖搖頭:“不全對,它們之間核心區別的外在表現,是你說的這樣,但是真正的核心,不是這麽回事,還要更深入一些。”
見大家有些不解,他繼續道:“真正的核心在於,增量性編碼器的輸出只是輸出增量,輸出的數據與編碼器轉軸的位置是不對應的,也就是沒法直接判斷當前位置與初始位置之間的關系。”
光陽廠的同志都意識到了問題:“那實際應用中如何解決呢?”
“技術上,可以在外部加上計數電路來加以判斷,但如果因為干擾、掉電信號線路故障、主動停機等原因,增量輸出信號丟失了一部分,那麽這時候的轉動角度累積值就是錯誤的。需要通過其他技術手段或者管理手段來削弱或者重新校準,比如,主動停機後需要重新歸零,但是這依然無法完全消除它的弊端。”
高振東解釋得比較詳細,畢竟光陽廠的同志都是第一次接觸這個東西。
“啊,我明白了,絕對編碼器就是輸出的數據與轉軸的位置是一一對應的,直接讀取輸出數據就知道轉了多少度。”
“是的,不論單圈還是多圈,絕對編碼器的輸出是與轉軸轉動的角度對應的,同時,絕對編碼器的輸出基本上都是數字輸出,這對於未來以計算機為核心的控制系統來說,具有很大的便利性。”
之所以說是“基本”,是因為也有絕對編碼器因為兼容性原因,也帶模擬輸出的情況,比如4~20mA、0~5V這類模擬量輸出。
不過正常情況下一般不會用這個模擬接口,增加系統複雜度,而且會引入誤差。
聽了這些,楊總有了主意了:“高總工,既然相對編碼器有這麽多缺陷,那我們乾脆直接做絕對編碼器吧?”
高振東笑了,這是不少人在剛接觸編碼器的時候容易犯的錯誤,以為增量編碼器和絕對編碼器是二元對立的。
增量有增量的用途,絕對有絕對的環境。
他搖搖頭:“楊總,增量編碼器和絕對編碼器,其實沒有高下之分,主要是應用場景的不同,很難完全相互替代。但是兩者之間,理論上是可以通過一定的技術手段進行相互轉換的。我建議先搞增量編碼器,是因為現在的大部分控制系統,是以模擬手段為主,沒有那麽多的數字控制環境來支撐絕對編碼器,這方面,增量編碼器要好一些。”
說完,他向楊總深入的說明了一下原因。
雖然增量編碼器也是數字脈衝輸出,但是把數字脈衝引入到模擬控制系統中,可比把一串數字轉換再引入模擬控制系統要簡單多了。
而且絕對編碼器的優勢在於是個絕對量,參與計算、比較才是它的核心優勢,但是這個核心優勢在模擬控制系統中,卻是不大發揮得起來。
楊總聽了,連連點頭:“還是高總考慮周到,我們搞新東西,不僅要看技術本身,還要看應用環境能否匹配得上,受教了。”
高振東點了點頭,說出了暫時不搞絕對編碼器的另外一個原因:“而且,絕對編碼器的技術要麻煩一些,你們先搞增量編碼器,有經驗了,我們再考慮絕對編碼器的事情。”
技術我有,但是一下子你們可能接受不了,咱們循序漸進。
光陽廠的同志有點兒哭笑不得,合著還是因為我們太菜,扎鐵了,老心!
一名光陽廠的同志靈光一閃:“高總工,如果因為需要,必須用到絕對編碼器,我們是不是可以用一套數字電路對增量編碼器的輸出進行計數,然後輸出數字量?同時用電池等手段,保證數字量的掉電保持?”
喲,這位小同志不錯,還是很有想法的。
“哈哈,你的想法不錯,這雖然不能徹底解決問題,但是能一定程度上滿足要求,這也就是我說的理論上兩者可以相互轉換的原因。你們廠是搞模擬器件的,但看起來你對數字電路也有一定的研究啊。”
這位同志看起來不是剛畢業的,那在學校裡就系統學習數字電路的可能性不太大。
“嘿嘿,我去年在書店看到一本叫做《邏輯運算及數字電路之設計》,覺得很有意思,是未來發展的方向,就買回去自學了一下。”
高振東笑著點點頭,嗯,小夥子還是很好學滴嘛!
說到這裡,光陽廠的這位同志突然想起來什麽了。 “啊,我想起來了,高總工,那本書的作者,就是您吧?”
其他同志看向高振東的眼神,頓時肅然起敬,前面光知道這是一位在部裡很受重視的技術專家,但是到底技術高到什麽程度,除了交流的編碼器相關內容外,其他還暫時感受不到。
而這一下子,就有了深切感受了,能直接出書的,還是數字電路邏輯運算這種一聽就是高技術的內容,那是真不得了。
只有楊總,看著這位同志,一副“小子可以啊,路走寬了”的表情。
他清了清嗓子:“高總,小徐是我們廠的年輕技術骨乾,一向勤奮好學,思路很多。”
雖然這個“年輕骨乾”其實比高振東年紀還大點兒,但是絲毫沒有影響他以“小徐”的名義向高振東做介紹。
高振東心情還是舒暢的,只要心理正常的人,聽見別人認可自己實實在在拿出來的成績,就沒有心情不愉快的。
“嗯,徐同志不錯,可以在這方面多多努力一下,光電編碼器的設計和應用,也偏數字比較多,多了解一下數字電路方面的東西,對於這個工作是有好處的。”高振東開口鼓勵道。
楊總點頭:“嗯,我們在工作中,會注意充分發揮同志們的長處,挖掘同志們的潛力。”
其他光陽廠的人看向小徐的眼神充滿了羨慕,但是嫉妒倒是不至於。
這是人家該得的,整個團隊,只有他能說得出這本書,想得出增量編碼器低位替代絕對編碼器的想法,這就是能力,這就是本事。
菜就多練,去嫉妒別人對於改善自己的狀況沒有任何作用,大家的心還是很正的。
見大家都對搞增量編碼器有了自己的理解和想法,高振東拿出紙筆,畫了一個圖。
“同志們,這個就是光電編碼器的核心,光電編碼盤了。”
所有人都湊上去,想仔細看看,進度這麽快的麽?這就把核心的東西都教給我們了?
圖上是一個圓盤,圓盤上從外到內,一共開了三圈長孔。
最外圈,是沿圓周均勻分布的。
往裡一圈,看起來和外圈的孔數量一樣,但是細節上,卻和外圈沒有徑向對齊,而是錯開了一個小角度。
最裡一圈,比較特殊,只有一個孔。
看起來非常簡單,加工並不算複雜。
看著這個“核心器件”,楊總算是知道高振東為什麽讓他們先做增量光電編碼器了,這東西看起來是真的簡單。
對於他們來說,困難的地方在於想通原理和合適的結構,但是真要說加工,其實不是很困難。
看著這個圓盤,大家在討論到底是怎麽個意思,怎麽實現增量輸出的。
“這個應該是編碼盤旋轉的時候,造成光的通斷,通過光敏元件,就自然輸出脈衝信號了。”
“看起來很簡單,但是想法很妙啊。”
“我看不那麽簡單,否則不會有三圈了。”
小徐同志看著這個想了一會兒,蹦出來一句:“第二圈的作用我知道了!”
大家都看向了他,包括高振東,想看看他的想法對不對。
“這第二圈的脈衝輸出,和第一圈是有一個相位差的,通過檢測兩者相位差的情況,就能判斷旋轉的方向了。”
聽完他的說法,大家都看向高振東,想知道他說對了沒有。
高振東笑著點了點頭:“嗯,你說對了,不錯不錯,很敏銳,基本功很扎實啊。”
(本章完)