增量光學(xué)編碼器使用兩個(gè)光學(xué)通道（同相和正交）檢測(cè)旋轉(zhuǎn)和方向，這兩個(gè)光學(xué)通道產(chǎn)生彼此相位相差90°的脈沖序列。該結(jié)構(gòu)每轉(zhuǎn)產(chǎn)生大量脈沖，提供極佳的分辨率（每轉(zhuǎn)多達(dá)10,000個(gè)計(jì)數(shù)），并且兩個(gè)階段都可供用戶使用。一些配置具有邏輯電路以在一條線上提供高分辨率脈沖序列而在另一條線上提供感測(cè)位。對(duì)于一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向，感測(cè)位被設(shè)置為一個(gè)邏輯電平，而對(duì)于另一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向，感測(cè)位被設(shè)置為零邏輯電平。

集成速度感應(yīng)
玻璃鋼家具四柱液壓機(jī)泵或電機(jī)設(shè)計(jì)師必須首先提出的問(wèn)題之一就是為什么我們甚至需要車載速度傳感。泵速傳感器可能真的應(yīng)該與原動(dòng)機(jī)相關(guān)聯(lián)。當(dāng)然，在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)設(shè)備中，有一個(gè)調(diào)節(jié)輸出速度的速度控制系統(tǒng)。如果是這樣，泵上的速度傳感器的價(jià)值是多少，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的傳感器會(huì)提供相同的信息？只要發(fā)動(dòng)機(jī)和泵軸連接牢固，泵的傳感器就會(huì)多余。

速度傳感器應(yīng)該位于何處以用于工業(yè)應(yīng)用的問(wèn)題更加開放。它應(yīng)該在原動(dòng)機(jī)軸上，還是應(yīng)該在泵上？通過(guò)適當(dāng)協(xié)調(diào)受影響和影響電力和液壓動(dòng)力傳輸領(lǐng)域的若干標(biāo)準(zhǔn)書寫機(jī)構(gòu)，可以促進(jìn)答案。

關(guān)于速度感測(cè)的第二個(gè)重要問(wèn)題與需要在兩個(gè)方向上感測(cè)速度有關(guān)。在大多數(shù)應(yīng)用中，泵不在雙向軸旋轉(zhuǎn)下操作，尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備中。因此，這個(gè)直接的討論更多地是關(guān)于轉(zhuǎn)速測(cè)量的一般陳述。然而，一些應(yīng)用使用直流電動(dòng)機(jī)為雙向泵提供動(dòng)力，以分別通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和速度來(lái)改變到致動(dòng)器的流動(dòng)方向和速率。

用于速度感測(cè)的頻率產(chǎn)生方法在這種應(yīng)用中是有問(wèn)題的，因?yàn)樗鼈儾还逃械靥峁┬D(zhuǎn)方向信息。如果需要雙向操作，則頻率產(chǎn)生裝置配備有兩個(gè)輸出通道。它們?cè)诰幋a器上標(biāo)記為A和B ，分別稱為同相和正交通道。

兩個(gè)頻率信號(hào)在所有速度下彼此相位相差90°，并且伴隨著邏輯模塊，兩個(gè)通道的比較可以產(chǎn)生第三個(gè)信號(hào)，本質(zhì)上是數(shù)字信號(hào)，稱為方向位。例如，當(dāng)軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，該位設(shè)置為一個(gè)邏輯電平; 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，該位設(shè)置為零邏輯電平。因此，檢測(cè)電路 - 例如運(yùn)動(dòng)控制器或控制計(jì)算機(jī) - 只需要查看方向位以確定旋轉(zhuǎn)方向。

關(guān)于測(cè)量速度的頻率方法的另一個(gè)問(wèn)題是信號(hào)計(jì)數(shù)電路必須接受所需頻率的脈沖并將累積的數(shù)字處理成計(jì)算機(jī)接口可以解釋的東西。該電路必須安裝在控制計(jì)算機(jī)接口或傳感器信號(hào)調(diào)理電子設(shè)備的某處。同樣，計(jì)數(shù)器內(nèi)容表示速度的值，并且計(jì)算機(jī)使用方向位來(lái)附加負(fù)號(hào)。


妥協(xié)
到目前為止，興趣主要集中在獲得最佳分辨率的需求上 - 測(cè)量速度讀數(shù)中的最大有效位數(shù)。速度測(cè)量（或任何測(cè)量）中的誤差永遠(yuǎn)不會(huì)低于分辨率，這顯然需要高分辨率。控制系統(tǒng)還受益于最小化測(cè)量誤差。但是，還需要盡可能短的時(shí)間延遲。需要重復(fù)的是：依賴于頻率測(cè)量的速度測(cè)量總是會(huì)導(dǎo)致顯著的時(shí)間延遲，這對(duì)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是毀滅性的。

改進(jìn)的分辨率用于增加時(shí)間延遲。例如，我們已經(jīng)看到10秒門時(shí)間如何在1秒門上增加一個(gè)有效數(shù)字。然而，除了速度最慢的電液系統(tǒng)外，延遲10秒會(huì)使機(jī)器毫無(wú)價(jià)值。玻璃鋼家具四柱液壓機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須始終在分辨率和最小時(shí)間延遲之間尋求最佳折衷。

使用數(shù)字頻率方法時(shí)，計(jì)算機(jī)向計(jì)數(shù)器發(fā)出信號(hào)，表示它已準(zhǔn)備好加速數(shù)據(jù)，然后啟動(dòng)計(jì)數(shù)器功能。計(jì)數(shù)器門控時(shí)間結(jié)束后，數(shù)據(jù)就緒，但不是之前。在計(jì)數(shù)器完成其累積過(guò)程之前對(duì)其進(jìn)行采樣將導(dǎo)致嚴(yán)重錯(cuò)誤。因此，計(jì)算機(jī)始終接收舊的速度數(shù)據(jù)。在極限情況下，速度數(shù)據(jù)是如此之久以至于在進(jìn)行校正動(dòng)作時(shí)，校正量基于太舊的數(shù)據(jù)。

結(jié)果可以是使用速度信息的控制回路中的振蕩，因?yàn)榘l(fā)生了過(guò)度校正。新手通常認(rèn)為他們可以“欺騙”系統(tǒng)使時(shí)間延遲誤差無(wú)效，通過(guò)比需要更早開始采樣。不幸的是，這樣的方案只會(huì)欺騙設(shè)計(jì)者，因?yàn)闀r(shí)間延遲總是存在的。為消除時(shí)間延遲誤差，必須采用其他速度測(cè)量技術(shù)。

期間計(jì)量
已經(jīng)討論過(guò)的一個(gè)問(wèn)題是數(shù)據(jù)在計(jì)數(shù)器中累積時(shí)的數(shù)據(jù)。另一個(gè)問(wèn)題是頻率測(cè)量方法總是導(dǎo)致平均（平均）值，取決于環(huán)境，這可能是也可能不是所希望的。另一個(gè)問(wèn)題是數(shù)據(jù)顯示分辨率的問(wèn)題。如前所述，當(dāng)使用頻率測(cè)量速度時(shí)，隨著速度變慢和變慢，除非門時(shí)間相應(yīng)增加，否則有效位數(shù)會(huì)減少。

從頻率測(cè)量切換到周期測(cè)量過(guò)程可以避免這些問(wèn)題。盡管頻率測(cè)量產(chǎn)生每單位時(shí)間的周期（以Hz 為單位測(cè)量），但周期測(cè)量產(chǎn)生每周期的秒數(shù)。通過(guò)利用與電子計(jì)數(shù)器和其他數(shù)字設(shè)備（例如計(jì)算機(jī)）相關(guān)聯(lián)的時(shí)鐘來(lái)測(cè)量脈沖之間的時(shí)間。

在正常頻率測(cè)量的情況下，要計(jì)數(shù)的頻率是來(lái)自編碼器或磁性拾取器的頻率，并且門控時(shí)間由電子計(jì)數(shù)器產(chǎn)生。然而，在測(cè)量周期時(shí)，信號(hào)角色有些相反。要計(jì)數(shù)的頻率取自電子計(jì)數(shù)器時(shí)鐘，通?？煊? MHz。然后將門建立為未知信號(hào)的連續(xù)脈沖之間的時(shí)間。結(jié)果是計(jì)數(shù)器顯示將包含在未知信號(hào)的連續(xù)脈沖之間消耗的秒數(shù)。

顯然，當(dāng)決定在臨界點(diǎn)從頻率切換到周期測(cè)量時(shí)，可以進(jìn)行更準(zhǔn)確的速度測(cè)量。為了使分辨率保持在最佳值，顯然兩個(gè)顯示值必須相同。此外，幾乎總是希望獲得最大數(shù)量的有效數(shù)字，因?yàn)楦行У臄?shù)字可以提高分辨率。玻璃鋼家具四柱液壓機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以選擇測(cè)量頻率或周期，從而產(chǎn)生更多有效數(shù)字。


探索直流轉(zhuǎn)速計(jì)
另一種測(cè)量轉(zhuǎn)速的常用方法是使用直流轉(zhuǎn)速計(jì)。直流轉(zhuǎn)速計(jì)的工作原理類似于低功率發(fā)電機(jī) - 轉(zhuǎn)速越快，輸出電壓越大。使用直流轉(zhuǎn)速計(jì)有兩個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)。首先，直流轉(zhuǎn)速計(jì)通過(guò)改變其輸出電壓的代數(shù)符號(hào)來(lái)固有地區(qū)分旋轉(zhuǎn)方向。其次，它在大多數(shù)軸速范圍內(nèi)發(fā)出高水平信號(hào)，因?yàn)樗鼈冞m用于液壓泵和電機(jī)。此功能消除了對(duì)外部放大的需要。例如，可以容易地實(shí)現(xiàn)例如1V / 1000rpm的輸出電壓。

如果系統(tǒng)中的所有其他傳感器將產(chǎn)生模擬輸出，則存在第三個(gè)可能的優(yōu)點(diǎn)。這樣的決定意味著與控制計(jì)算機(jī)的基本接口將通過(guò)通用模擬 - 數(shù)字轉(zhuǎn)換器（A / D）進(jìn)行。數(shù)字接口不是必需的。

另一方面，直流轉(zhuǎn)速計(jì)利用換向器和電刷將旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部世界耦合到靜止的外部世界。刷子在繼續(xù)使用時(shí)磨損，導(dǎo)致電子噪音，最終導(dǎo)致失效。

轉(zhuǎn)速計(jì)還產(chǎn)生一定量的紋波電壓，其頻率與軸速度同步。紋波電壓非常類似于正排量泵和電機(jī)產(chǎn)生的壓力波動(dòng)。在玻璃鋼家具四柱液壓機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速計(jì)的電刷換向器波紋可能存在問(wèn)題。也就是說(shuō)，當(dāng)速度接近零時(shí)，紋波頻率變得更低并最終達(dá)到控制系統(tǒng)試圖跟隨它的頻率。

過(guò)濾這些頻率也是有問(wèn)題的。如果受控部件是以標(biāo)稱高固定速度運(yùn)行的泵，則紋波頻率通常很高，以至于控制回路無(wú)論如何都不能跟隨它。然而，如果受控元件是必須在寬速度范圍內(nèi)操作的液壓馬達(dá)，那么換向器噪聲頻率可能足夠低以至于液壓系統(tǒng)可以嘗試跟隨它。直流轉(zhuǎn)速計(jì)中的關(guān)鍵參數(shù)是它具有的換向器紋波量。

無(wú)刷直流轉(zhuǎn)速計(jì)
無(wú)刷直流轉(zhuǎn)速計(jì)實(shí)際上是交流設(shè)備，可在某些載波頻率內(nèi)部工作，例如400 Hz，1000 Hz或高達(dá)10 Khz。與編碼頻率發(fā)生器不同，無(wú)刷直流轉(zhuǎn)速計(jì)的頻率是恒定的。的振幅的輸出是重要的變量，和現(xiàn)代轉(zhuǎn)速計(jì)能夠小于1％的速度-電壓非線性性能。

直流功能是一種稱為相敏解調(diào)器的特殊信號(hào)調(diào)理電路。（這是使用線性可變差動(dòng)變壓器的同一類型的信號(hào)調(diào)節(jié)器。）無(wú)刷直流轉(zhuǎn)速計(jì)的內(nèi)部操作嚴(yán)格地作為交流電機(jī)。但是，信號(hào)調(diào)節(jié)提供的直流輸出電壓與軸輸入速度成正比，對(duì)旋轉(zhuǎn)方向敏感。

然而，與刷式直流轉(zhuǎn)速計(jì)不同，它不需要外部電源（除了需要旋轉(zhuǎn)其軸），無(wú)刷直流轉(zhuǎn)速計(jì)需要外部直流電源用于電子信號(hào)調(diào)理電路。這些轉(zhuǎn)速計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于它們的輸出與輸入相當(dāng)線性，它們?cè)谛D(zhuǎn)和固定部件之間沒(méi)有任何物理接觸，否則它們會(huì)磨損，并且它們基本上沒(méi)有紋波電壓。然而，它們通常比它們的刷式表兄弟更貴。

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