能将运动中的速度转换为脉冲输出的装置或元器件,核心是通过检测运动速度(如旋转速度、线性速度),输出与速度成正比的脉冲信号(脉冲频率与速度正相关),这类装置统称为速度 - 脉冲转换传感器。以下是最常用的两类:
一、旋转速度→脉冲输出:旋转编码器(最常用)
旋转编码器是将旋转机械的转速(角速度)转换为脉冲信号的核心器件,广泛用于电机、传送带、机床等旋转设备的速度检测。
1. 工作原理
通过旋转轴上的光栅盘(或磁栅)与光电(或磁电)检测装置配合,每旋转一定角度(如 1°、0.5°)输出一个脉冲,脉冲频率与转速成正比(转速越高,单位时间内脉冲数越多)。
2. 类型与特点
类型 | 输出信号 | 适用场景 | 特点 |
---|---|---|---|
增量式编码器 | A/B 相脉冲(差分或集电极) | 速度检测、位置跟踪 | 结构简单、成本低,需供电(5V/12V) |
绝对式编码器 | 格雷码 / 二进制脉冲 | 高精度速度 + 位置检测 | 断电记忆位置,脉冲频率与转速正相关 |
3. 典型应用
二、线性速度→脉冲输出:线性编码器(光栅尺 / 磁栅尺)
线性编码器用于检测直线运动的速度(线速度),输出与线性速度成正比的脉冲信号,适用于直线导轨、数控机床等直线运动设备。
1. 工作原理
通过固定在运动部件上的读数头,读取光栅尺(刻有等距刻度)的位移变化,每移动一定距离(如 1μm、10μm)输出一个脉冲,脉冲频率与线速度成正比(速度越快,单位时间内脉冲数越多)。
2. 特点与应用
三、其他辅助转换装置
若已有模拟量速度信号(如 0-10V 电压对应 0-3000r/min),需转换为脉冲输出,可使用模拟量 - 脉冲转换器(如专用模块或 PLC 功能块):
核心特性总结
这类装置的共性是 **“脉冲频率与速度线性相关”**,即: