關于增量式光電編碼器過電流保護的設想

光電編碼器是現在廣泛應用的一種角位移或角速率測量傳感器，分為絕對式和增量式兩種類型.增量式光電編碼器以休積小，價格低，精度高等優點，應用更為廣泛.目前我們井隊自動送鉆電機上使用的就是這種編碼器。

1、增量式光電編碼器的工作原理

增量式光電編碼器是根據輸出脈沖源和脈沖計數來確定碼盤的轉動方向和相對角位移量的.它是由光柵盤和光電檢測裝置組成，一般輸出A，B，z三路脈沖信號.光電編碼器每旋轉一圈z信號端輸出僅一個脈沖，故z信號主要用于同步或調零，一般不需做額外處理，而A，B信號包含了被測對象的旋轉方向，旋轉速率等信息。
轉動方向的判斷:當碼盤正傳時，A道脈沖波形比B道超前9o 度，而反轉時，A道脈沖波形比B道滯后90度，A道整形波的下沿觸發單穩態產生正脈沖與B道整形波相”與”，所以碼盤正轉時只有正向脈沖輸出，反轉時，只有逆向脈沖輸出，通過正向還是逆向就可以判斷電機的轉動方向。
轉速大小的判斷:光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉時，光柵盤與電動機問速旋轉，經發光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出脈沖信號，脈沖信號個數與被測角位移變化量成線性關系，所以通過計算每b Ye電編碼器輸出脈沖的個數就能計算出當前電動機的轉速。

2、增量式光電編碼器過電流設想原因

電子系統采用CMOS 電路越來越多，電子系統的印刷電路板尺寸越來越小，電容藕合的問題日趨嚴重，且電子系統所用半導體器件的低壓化(目前已降至3.3V甚至更低)，因此電子系統中電路保護已成為設計。
與制造的頭等大事.在各種原因造成的過電壓和過電流中，雷電占了相當大的一部分，受雷電破壞的電子系統常常不是直接受到雷擊，而是通過電纜線間接受到影響的.云層放電和云層間放電比雷擊高2O倍，它們電放時產生的電場是垂直幅射到地面上，范圍很寬，這時地面如同電容器的極板，電磁脈沖通過電容藕合到地下電纜，再傳到電子系統的輸入或輸出端.本隊編碼器就曾經受到過雷電影響，導致電路燒毀，編碼器l通道A丟失，這也是影響我有此設想的一個原因。

3、增量式光電編碼器過電流保護設計要求

對于電路保護一般可以采取接地，介質隔離，屏蔽，在關鍵部位采用電路保護用元器件等.大多昂貴的電路都采用電路保護用元器件，
已構成多級電路，提高安全畦能，本設想也采用此方法，這里選用瞬變電壓抑制二極管(TVs).在規定的反向應用條件下，當承受過電流和過電壓時，其工作阻抗降至很低的導通值，允許大電流通過，以保護電(上接第16頁)分量法及其它選線手段均有使用.但是，由于裝置要使用的諧波分量在信號中所占比例較小，難于分離和提取，及負荷的諧波干擾，使基于諧波原理的裝置在實際運行中出現誤判.首半波原理的前提假設是發生故障時相電壓在最大值附近，但實際運行中，故障時的相電壓有可能出現在零附近，這使該方法的應用受到很大限制.其余多數選線方法都是基于故障后的穩態信號進行分析，但穩態時的接地電流很小，使基于幅值比較的保護選線精度降低.然而，單相接地時接地電容電流的暫態分量往往要比其穩態值大幾倍到幾十倍，利用這些暫態信息進行分析要更有效，準確。

綜上所述，筆者認為利用能對突變的，微弱的非平穩故障信號進行精確處理的小波分析理論或者其他理論，可以很好的從電磁暫態過程中提取故障特征，構成編碼器有效的選線判據。當然，這還需進行更深一步的研究與論證。

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